基于DSP的桥牌发牌机系统研究

论文摘要

作为桥牌比赛专用设备发牌机在越来越多的比赛中开始应用,也取得了一定的认可和良好的效果。作为智能桥牌发牌机一般分为控制系统部分、发牌执行机构部分、网络通讯部分及相应的辅助部分。本论文研究了实现这几部分的各项关键技术,并在整个研究中综合应用了数字图像处理技术、数字信号处理技术及人工神经网络技术等来进行各部分功能的实现。在控制部分中,采用DSP芯片作为控制器,完成对整个系统中的图像处理和对执行机构的控制以及与其他设备的网络通讯的任务。系统中最重要的一个环节就是如何实现桥牌的有效识别,通过对多种识别技术的分析比较,采用数字图像处理技术来实现字符识别,通过对采集到的桥牌图像进行滤波、二值化、边缘检测、几何校正等处理,最后得到桥牌图像中的数字和花色字符,再对最后得到的这些字符进行归一化处理,得到标准化的字符图像。在字符识别算法中,设计了BP神经网络作为识别分类器,通过选取合适的网络参数,将归一化后的字符图像作为样本进行训练,最终得到较好的识别效果。实验表明,基于BP神经网络的神经网络分类器,可以明显提高字符识别的准确率,也有较好的抗干扰能力。在理论研究的基础上,本文先在MATLAB中进行了算法仿真,再将算法移植到DSP平台上进行验证。取得了良好的效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题的背景与意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本论文的主要研究内容
• 1.4 论文的结构
• 2 方案设计与论证
• 2.1 设计要求
• 2.1.1 基本要求
• 2.2 总体设计概论
• 2.3 各基本模块的方案设计与论证
• 2.3.1 桥牌的识别
• 2.3.2 发牌机构
• 2.3.3 数据传输
• 2.3.4 显示模块
• 2.3.5 处理器的选择
• 2.4 系统各个模块的最终方案
• 2.5 本章小结
• 3 系统的硬件和软件设计
• 3.1 硬件系统
• 3.1.1 硬件系统的总体框架
• 3.1.2 DSP 概述
• 3.1.3 图像采集器
• 3.1.4 图像采集电路
• 3.1.5 传感检测电路
• 3.1.6 电机的驱动电路
• 3.2 DSP 软件开发
• 3.2.1 系统开发
• 3.2.2 DSP 开发环境的介绍
• 3.2.3 桥牌识别的软件开发
• 3.3 本章小结
• 4 桥牌图像定位算法研究
• 4.1 桥牌图像采集分析
• 4.2 桥牌图像的定位
• 4.2.1 桥牌图像的预处理
• 4.2.2 图像分割
• 4.2.3 识别区域的确定
• 4.3 本章小结
• 5 桥牌的识别
• 5.1 桥牌识别的流程
• 5.2 图像中字符的分割
• 5.2.1 字符投影
• 5.2.2 字符分割
• 5.2.3 字符归一化处理
• 5.3 常用字符识别方法
• 5.3.1 常用字符识别方法介绍
• 5.4 基于神经网络的字符识别算法
• 5.4.1 神经网络简介
• 5.4.2 BP 神经网络
• 5.4.3 字符识别的BP 神经网络的设计
• 5.4.4 BP 网络的训练与识别
• 5.4.5 识别效果
• 5.5 本章小结
• 6 系统发牌的实现
• 6.1 随机牌序的实现
• 6.2 牌序信息的传输与接收
• 6.3 系统发牌的实现
• 6.4 本章小结
• 7 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果
• 致谢