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基于树莓派的二人军棋自动判定系统设计汇报人：2024-01-31

目录contents引言系统总体设计硬件平台搭建软件系统开发系统测试与性能评估结论与展望

01引言

军棋是一种广受欢迎的两人棋类游戏，传统的手工判定方式存在效率低下和易出错的问题。背景基于树莓派设计自动判定系统，可以提高判定准确性和效率，为军棋比赛和娱乐提供更优质的体验。意义项目背景与意义

国内已有一些基于不同技术的军棋自动判定系统研究，但大多存在成本高、操作复杂等问题。国内研究现状国外研究现状发展趋势国外在棋类游戏的自动化判定方面有较深入的研究，但针对军棋的自动判定系统相对较少。随着物联网和人工智能技术的不断发展，未来军棋自动判定系统将更加智能化、便捷化。030201国内外研究现状及发展趋势

开发一款基于树莓派的二人军棋自动判定系统，实现棋子识别、局面判断、胜负判定等功能。系统应具有准确性高、稳定性好、操作简便等特点，同时成本要控制在合理范围内。设计目标与要求要求设计目标

02系统总体设计

系统架构设计分布式架构采用主从式设计，树莓派作为主控制器，负责整体流程控制和判定，各棋子模块作为从设备，负责采集棋子信息和执行动作。层次化结构将系统划分为感知层、网络层、应用层，感知层负责采集棋盘和棋子信息，网络层负责数据传输，应用层负责游戏逻辑和判定。模块化设计将系统划分为多个功能模块，便于开发和维护，同时提高系统可扩展性。

用户界面模块负责提供用户操作界面，包括游戏开始、结束、悔棋等功能。通信模块负责树莓派与各棋子模块之间的数据传输和通信。游戏逻辑模块负责实现军棋游戏规则，包括棋子移动、吃子、判定胜负等。棋盘识别模块负责识别棋盘上的棋子布局，包括棋子种类、颜色、位置等信息。棋子识别模块负责识别单个棋子的信息，包括棋子种类、颜色、方向等。功能模块划分

软件工程技术采用模块化、层次化的软件设计方法，提高系统可维护性和可扩展性。同时，采用版本控制工具进行代码管理，确保开发过程的规范性和可追溯性。图像识别技术采用OpenCV图像处理库，实现棋盘和棋子的识别。通信技术采用基于WiFi或蓝牙的无线通信技术，实现树莓派与各棋子模块之间的数据传输。嵌入式系统技术采用树莓派作为主控制器，利用其强大的计算能力和丰富的接口资源，实现系统整体控制和判定。关键技术选型

03硬件平台搭建

树莓派是一款基于ARM架构的微型电脑主板，以SD卡为内存硬盘，提供USB接口和以太网接口，具备电脑的基本功能，可连接键盘、鼠标和网线，拥有视频模拟信号的电视输出接口和HDMI高清视频输出接口。选型依据：考虑到军棋自动判定系统需要处理图像识别、网络通信等任务，同时要求体积小、功耗低，因此选择树莓派作为核心处理器。具体型号选择树莓派4B，因为它拥有更高的性能和更丰富的接口，满足系统需求。树莓派简介及选型依据

为了实现军棋棋子的识别和定位，需要选择合适的传感器。考虑到军棋棋子的特点和识别精度要求，选择使用摄像头作为图像采集传感器。传感器选择摄像头通过USB接口与树莓派连接，树莓派通过调用OpenCV等图像处理库对采集到的图像进行处理和识别。为了提高识别准确率，可以对摄像头进行标定和校准，同时优化图像处理算法。配置方案传感器选择与配置方案

VS根据军棋自动判定系统的需求，需要设计一个能够自动移动棋子的执行机构。该机构需要具备精确控制、稳定可靠、响应速度快等特点。实现方式可以采用步进电机或伺服电机作为动力源，通过电机驱动器控制电机的转动角度和速度，从而实现棋子的精确移动。同时，需要设计合适的机械结构和传动装置，确保执行机构的稳定性和可靠性。为了实现自动化控制，可以将执行机构与树莓派连接，通过编写控制程序实现自动化移动棋子。执行机构设计执行机构设计与实现

04软件系统开发

编程语言Python，因其简洁易读、跨平台兼容性好以及拥有强大的第三方库支持。开发环境使用树莓派官方推荐的RaspberryPiOS，并搭配VisualStudioCode进行代码编写和调试。编程语言与开发环境选择

图像预处理采用灰度化、二值化、去噪等图像处理技术，提高棋盘识别的准确率。棋盘线检测利用霍夫变换等图像处理算法，检测棋盘上的线条，从而确定棋盘的位置和大小。棋子识别通过模板匹配或深度学习算法，识别棋盘上的各个棋子，并确定其所属阵营和类型。棋盘识别算法研究与实现030201

规则梳理详细梳理军棋游戏的规则，包括棋子移动、吃子、行营、地雷等特殊规则。逻辑实现根据梳理的规则，编写相应的判断逻辑，确保系统能够准确判断每一步棋是否合法。异常处理针对可能出现的异常情况，如棋子被非法移动、棋盘被干扰等，设计相应的处理机制，确保游戏的正常进行。棋子移动规则判断逻辑编写

03响应速度优化系统响应速度，确保玩家在操作过程中能够获得流畅的体验。01界面