用于牌堆的牌處理方法
【專利說明】
[0001] 相關申請的香叉引用
[0002] 本申請是2012年9月28日提交的題為"牌識別系統、牌處理裝置化及用于調整牌 處理裝置的方法"的美國專利申請號為13/631，658的部分繼續申請，在此通過引用將上述 申請的公開內容整體合并于此。
技術領域
[0003] 本公開整體設及牌處理裝置中的牌識別。更具體地，公開的實施例設及校準文件 的自動生成和對牌處理裝置的牌識別系統的其它改進。
【背景技術】
[0004] 牌處理裝置（例如，洗牌機）用在游戲行業中，用于增加現場桌游戲（例如二十一 點、己卡拉和各種形式的撲克）中的效率、安全性和游戲速度。牌處理裝置可執行包括W高 效充分的方式隨機洗一個或多個牌堆的各種功能。在現場桌游戲中，W高效充分的方式洗 牌有助于防止玩家通過知道玩游戲時傳送的牌的最終排布中特定牌或牌組的位置而獲得 優勢。此外，期望在非常短的時間段內洗牌，W便減少玩游戲時的延遲。
[0005] 洗牌機可包括牌識別系統，牌識別系統可用于驗證牌集合（例如，一堆或多堆）的 內容并且確保牌集合包含所有合適的牌，牌識別系統還用于檢測任何不屬于其中的牌。牌 識別系統還可使洗牌機能夠在整個游戲中驗證牌堆的內容。一些已知的洗牌機可包括牌識 別系統，所述牌識別系統利用傳感器和硬件組件，所述傳感器和硬件組件能夠從牌面感測 大小（2到10Jack到Ace)和花色（黑桃、梅花、紅桃、方塊），W及之后將來自感測數據的 信號轉換為數據數組集。可將數據數組集與己驗證的牌堆的己知數據數組集進行比較。其 它已知的洗牌機可包括相機，所述相機捕獲進入洗牌機的每張牌的未知圖像，W及然后從 所述未知圖像提取牌大小和牌花色。可將所述未知圖像與己驗證的牌堆的主圖像進行比 較來識別牌。
[0006]存在若干不同的牌制造商（例如Angel、Gemaco、U.S.PlayingCardCompany、 Cartamundi、Ace、Copag等），每個制造商均具有不同類型的牌設計。例如，牌面上印刷的牌 圖像（例如，圖案）可從一堆牌到下一堆牌進行變化。此外，大小和花色的尺寸和位置也可 從一堆牌設計到下一堆進行變化。
[0007] 為了支持各種可能的牌圖像中的每種牌圖像，洗牌機的牌識別系統可加載一組主 圖像，所述的一組主圖像包含特定牌堆設計的大小和花色符號。主圖像可被存儲在洗牌機 內的存儲器中、用于特定牌堆設計的特定子目錄中。例如，可存在用于洗牌機所支持的每種 牌堆類型的子目錄。創建該些主圖像的處理常規上需要技術人員進行大量手動測量和分 析，W創建和加載用于每種牌堆類型的主圖像。例如，技術人員可將參數手動輸入到校準文 件中，所述校準文件列出了與大小和花色符號有關的不同測量值和位置。該處理設及反復 試驗并且耗時，該是因為技術人員試圖找到正確的參數組合W用于生成主圖像。
[0008] 與常規的牌檢測裝置相關聯的另一個障礙是牌制造商可創建新的牌堆設計，或者 對已有牌堆設計作出改變。手動創建牌堆庫的常規方法對于不僅需要創建牌堆庫而且需要 更新場地中使用的洗牌機的牌堆庫的技術人員而言是難W承擔的。此外，每個單獨的洗牌 機可被不同地配置，該需要技術人員為特定機器創建新的校準文件。結果，當為一個洗牌機 創建相同的牌堆庫然后簡單地進行復制并存儲在每個附加的洗牌機上時，在從一個洗牌機 到下一個洗牌機的牌識別期間可發生變化，即使在相同型號的洗牌機中也是如此。
[0009] -旦加載到洗牌機上，發牌人可選擇在玩游戲時將使用的特定牌堆設計。在洗牌 機中選擇牌堆確定了哪個牌堆庫（例如主圖像和其它相關文件）用于與使用期間捕獲的牌 圖像進行比較。發牌人可能選擇不正確的牌堆類型，經常是由于諸如缺少訓練或只是輸入 錯誤的原因。結果，來自一種牌堆類型的牌堆庫可能用于與來自另一牌堆類型的圖像進行 比較。使用錯誤的牌堆庫可造成牌識別錯誤。
【發明內容】
[0010] 在一個實施例中，公開了一種自動生成用于牌處理裝置的校準文件的方法。所述 方法包括從通過牌處理裝置的牌的至少一部分捕獲原始圖像，W及使用處理器，自動生成 存儲在牌處理裝置的主控制系統的存儲器中的校準文件。自動生成校準文件包括：識別與 牌的至少一部分的大小的周圍的大小區域相關聯的至少一個參數；識別與牌的至少一部分 的花色的周圍的花色區域相關聯的至少一個參數；將與大小區域相關聯的至少一個參數和 與花色區域相關聯的至少一個參數存儲在校準文件中。
[0011] 在另一個實施例中，公開了一種自動生成用于一個或多個牌堆的一個或多個牌堆 庫的方法。所述方法包括：在識別用于第一牌堆類型的牌的與大小區域相關聯的至少一個 參數和與花色區域相關聯的至少一個參數時，無需用戶輸入而使用處理器自動生成第一校 準文件，所述校準文件包括與大小區域和花色區域相關聯的參數；將第一校準文件存儲在 用于第一牌堆類型的第一牌堆庫中；使用處理器，利用來自校準文件的參數自動生成用于 第一牌堆類型的牌的多個主圖像；W及將用于第一牌堆類型的牌的多個主圖像存儲在第一 牌堆庫中。
[0012] 在另一個實施例中，公開了一種牌處理裝置。所述牌處理裝置包括：存儲設備；成 像設備，所述成像設備與所述存儲設備操作性地禪接，使得來自所述成像設備的原始圖像 存儲在所述存儲設備中；W及主控制系統，所述主控制系統與所述成像設備禪接。所述主 控制系統被配置來運行具有文件目錄系統的操作系統，所述文件目錄系統被配置來存儲用 于多個不同牌堆類型的多個牌堆庫。所述主控制系統被配置來從所述存儲設備接收原始圖 像，自動生成校準文件，所述校準文件具有與用于牌堆類型的大小區域和花色區域相關的 參數。
【附圖說明】
[0013] 圖1是根據本發明實施例的牌處理裝置的立體圖。
[0014] 圖2是根據本發明另一實施例的牌處理裝置的立體圖。
[0015] 圖3是根據本發明另一實施例的牌處理裝置的局部立體圖。
[0016] 圖4是用于根據本發明實施例的牌處理裝置的牌處理系統的原理框圖。
[0017] 圖5是由根據本發明實施例的牌處理裝置的成像設備所捕獲的圖像的示圖。
[0018] 圖6是示出根據本發明實施例的自動生成用于牌檢測系統的校準文件的方法的 流程圖。
[0019] 圖7是示出根據本發明實施例的用于生成主圖像的方法的流程圖。
[0020] 圖8A至圖8C示出了根據存儲于校準文件中的參數從原始圖像生成主大小圖像和 主花色圖像的過程。
[0021] 圖8D至8E示出被標準化W形成標準主圖像的主圖像的示例。
[0022] 圖9A至9C是一組牌圖像，其示出了根據本發明另一實施例的通過查找和填充輪 廓來生成主圖像的方法。
[002引圖10和11示出了直方圖，所述直方圖來自于對由圖9A至9C所示的輪廓分析所 產生的主花色圖像和主大小圖像的OCR分析。
[0024] 圖12是示出了根據本發明實施例的確定未知圖像的身份的方法的流程圖。
[00巧]圖13AU3B和13C示出了牌的處理的圖像，其中成像設備的鏡頭上堆積有灰塵。
[0026] 圖14A和14B示出了在牌識別模式下產生的錯誤地拆分圖像的問題。
[0027] 圖15A和15B示出了當使用不均勻光照捕捉圖像時所產生的問題。
[002引圖16A、1她和16C是來自牌處理裝置的成像設備的原始圖像，其示出了由成像設 備引起的魚眼變形。
[0029] 圖17AU7B和17C是通過對變形圖像進行數學拉伸后魚眼變形已減小的圖像。
【具體實施方式】
[0030] 下文中，參考附圖W示例方式對本發明的具體實施例進行描述。在不脫離本發明 的范圍的情況下，可利用其它實施例W及對實施例進行修改。本發明不欲受限于下文所述 內容，化及本發明要求的范圍僅由隨附的權利要求和它們的合法等同物所限定。此外，此處 所示和描述的具體實施例僅是示例性的，除非另行說明，該些具體實施例不應被構造為實 現或劃分本發明的唯一方式。對本領域技術人員顯而易見的是，本發明的多種實施例可通 過多種其它劃分方法來實踐。
[0031] 下文中，為避免冗余的細節而使本發明不清晰，將W框圖的形式示出元件、電路和 功能。此外，框限定和多個框之間的邏輯劃分是示例性的具體實施例。對本領域技術人員來 說明顯地是，本發明可通過多種其它劃分方法來實踐。本領域技術人員可理解地是，可使用 多種不同技術和方法中的任一種來表示信息和信號。例如，可通過電壓、電流、電磁波、磁場 或粒子、光場或粒子或其任意組合來表示上述說明中的數據、指示、指令、信息、信號、位元、 符號和巧片。一些附圖將信號示為單一信號，W使展示和說明更加清晰。可被本領域技術 人員理解地是，信號可表示總線信號，其中總線可具有多個位寬度，W及本發明可實施于具 有單一數據信號的任意數量的數據信號上。
[0032] 可通過下述元件來實施或實現結合此處公開的實施例進行描述的多個示出的 邏輯塊、模塊和電路：通用處理器、專用處理器、數字信號處理器值SP)、專用集成電路 (ASIC)、現場可編程口陣列（FPGA)或其它可編程邏輯器件、控制器，離散口（discrete gate)或晶體管邏輯、離散的硬件組件、或任一被設計為實現此處描述的功能的組合。通用 處理器可W是微處理器，但可選地，處理器可W是任何常規處理器、控制器、微控制器或狀 態機。當通用處理器執行存儲于計算機可讀介質中的指令（如軟件代碼）時，所述通用處 理器可被認為是專用處理器。處理器可實現為計算機設備的組合，例如DSP和微處理器的 組合、多個微處理器的組合、一個或多個微處理器連同DSP核的組合或任意其它此類結構。
[0033] 同樣，值得注意的是，實施例可被描述為過程，可通過流程圖、流程圖表、結構圖或 框圖來描述該一過程。雖然過程W-順序過程描述操作行為，但該些行為中的許多能夠W 其它順序（并行地或大致同時地）來實現。此外，可重新排列所述行為的順序。過程可對 應方法、函數、程序、子例程、子程序等。此外，本文所公開的方法可在硬件、軟件或兩者中實 現。如果其在軟件中實現，可將函數W-個或多個指令或代碼存儲在或傳輸到計算機可讀 介質中。計算機可讀介質包括計算機存儲介質和傳播介質，所述傳播介質包括利于將計算 機程序從一個地方傳輸到另一地方的任意介質。
[0034] 可被理解的是，除非明確表示，任何使用諸如"第一"、"第二"等詞匯來描述本文元 件的名稱不欲限制該些元件的數量或順序。相反，該些名稱是可用于區分兩種或兩種W上 元件或元件實例的常規方法。因此，引用第一和第二元件并不意味著只采用了兩個元件或 者第一元件必須W某種方式先于第二元件。此外，除非另有說明，一組元件可W包括一個或 多個元件。
[0035] 如此處所使用的，術語"主圖像"是校準模式期間由牌識別系統生成的圖像，所述 圖像被存儲W用于在牌識別模式期間與未知圖像進行比較來識別牌。主圖像可包括用于一 副牌的每張大小和花色的分別的主圖像。也可存在用于其它符號的主圖像，其它符號如百 搭（joker)、瓦格納符號〇Va即ersymbol)、整副牌組符號（decksetsymbol)、娛樂場符號 和其它已知符號。在一些實施例中，主圖像可包括單張牌的大小和花色，從而使每張牌具有 其自己的主圖像。"原始圖像"是在校準模式期間由牌識別系統產生的圖像，其可用于生成 主圖像。"原始圖像"的示例是由二維（2D)CM0S圖像傳感器生成的圖像。正如下文所討論 的，根據存儲于自動生成的校準文件中的參數可生成主圖像。在牌識別的情況下，可生成 "原始圖像"并將其用于產生未知圖像。"未知圖像"是由牌識別系統產生的圖像，其用于在 牌識別模式下與主圖像進行比較W識別牌的大小和花色。
[0036] 本發明的實施例包括牌處理裝置、牌識別系統W及相關的方法。可預見的是，根據 本發明的實施例，包括牌識別系統的牌處理裝置可W具有多種結構。如下文所述，圖1至圖 3非限制性地示出了采用本發明的牌識別系統和方法的牌處理裝置。當然，也可考慮其它結 構的牌處理裝置。
[0037] 圖1是根據本發明實施例的牌處理裝置100的立體圖。牌處理裝置100被配置為 隨機化多套牌，如牌堆或多副牌組。牌處理裝置100可包括具有上翻蓋114的頂面112,當 其打開時，可露出牌插入區116和升降平臺118。牌插入區116可被配置為接收待洗、待計 數和/或待排序的輸入牌組。牌處理裝置100可被配置為接收、讀取大小和花色、排序和/ 或洗一個或多個牌堆（例如，標準的每個牌堆52張牌，52張牌加上一個或兩個百搭牌等）。 牌處理裝置100尤其適于為諸如二十一點、撲克等牌游戲提供隨機的牌堆。在一些實施例 中，牌處理裝置100被置于臨近或被齊平地安裝到游戲場中正進行牌游戲的游戲桌面中。 在一些實施例中，牌處理裝置100被置于遠離游戲場大廳的位置，公眾無法靠近。
[003引升降平臺118可被配置為在完成洗牌、讀取和/或排序過程之后，將一組洗好的牌 抬升到操作者可將牌移除的水平面。此處，牌處理系統400 (圖4)位于牌處理裝置100的保 護性外層124內。牌處理系統400可被配置為當牌通過牌處理裝置100時識別牌的身份。 升降平臺118可包括牌存在傳感器120,其被配置為檢測牌是否位于升降臺118上。牌處理 系統400中的其它牌存在傳感器420(圖4)可觸發牌識別系統來采集牌圖像或來自牌圖像 的數據。
[0039] 牌處理裝置100還可被配置為通過位于頂面112上的顯示面板122來顯示與裝置 有關的操作數據。使用牌處理裝置100的操作員可監測顯示面板122和查看顯示信息W了 解牌處理裝置100的操作狀態。顯示在顯示面板122上的信息可包括對操作員有幫助的 存在于牌處理裝置100中的牌的數量，任意洗牌、讀取或排序操作的狀態，有關牌處理裝置 100的安全信息，有關牌驗證過程的狀態，或其它任何有關錯誤的信息，或牌處理裝置100 的操作。在一個實施例中，顯示面板122是LED顯示板。在另一實施例中，顯示面板是LCD 顯示板或其它至少能夠顯示字母數字信息的電子顯示板。顯示面板122可包括用于使用戶 與牌處理裝置100進行交互的用戶界面。例如，按鈕113、115可控制操作，如電源的打開/ 關閉、具體功能等（例如，將升降臺抬升到牌分發位置、重新洗牌命令、安全檢查、牌計數命 令等）。在其它實施例中，顯示面板122的表面上設置有觸摸屏控件。
[0040] 標題為"具有使用CMOS傳感器讀取牌大小和值的能力的洗牌器"的2010年7月27 日發布的美國專利7, 764, 836中W及美國專利公開號為2008/0113700、2006年11月10日 提交的標題為"用于自動化牌處理裝置和包括所述裝置的通信網絡的方法和裝置"的專利 文獻中描述了關于該種牌處理裝置的更多的細節，上述公開通過引用將其全部合并于此。
[0041] 圖2是根據本發明的另一實施例的另一牌處理裝置200的立體圖。牌處理裝置 200包括凹陷的牌進給盤222、相鄰的凹陷的牌輸出盤224和被布置進入傳送帶結構223內 的多個牌洗牌隔間（未示出），所述傳送帶結構223被配置為對插入到牌進給盤222中并 W較小的組合輸出的牌堆進行洗牌，例如在使用期間向牌輸出盤224輸出的手牌和/或部 分手牌。傳送帶結構223的洗牌隔間可封閉在蓋子228內。牌輸出盤224中的牌存在傳感 器（未示出）可產生信號，所述信號使得處理器能夠在最后一組牌被移除后指示機械元件 分發另一組牌。牌處理裝置200包括凸緣部件202,所述凸緣部件202還包括發牌者顯示器 242,所述發牌者顯示器242可包括觸摸屏控件，發牌者可通過所述觸摸屏控件輸入用于牌 處理裝置200的命令。牌處理裝置200可齊平地安裝到游戲桌上。標題為"具有相鄰的牌 進給和牌輸出隔間的洗牌器"、2013年1月1日發布的美國專利8, 342, 525描述了該種牌處 理裝置的更多細節，上述公開通過引用將其全部合并于此。牌處理裝置200還包括容納于 蓋子228內的牌識別系統（圖4)，下文將對其進行進一步地詳細描述。
[0042] 圖3是根據本發明的另一實施例的牌處理裝置300的局部立體圖。牌處理裝置 300包括設有固定的下支撐面307的牌接收區306,所述固定的下支撐面307從牌處理裝置 300的外側309向下傾斜。外側309包括凹進部311，所述凹進部311被配置為便于操作者 將牌放置在牌接收區306中或從牌接收區306將牌移除。牌處理裝置300的頂面304可包 括用戶界面302,所述用戶界面302可包括可視化顯示器312 (例如，LED、液晶顯示器、微監 控器、半導體顯示器等）和一個或多個用戶輸入324、326。用戶輸入324、326可包括一個 或多個按鈕、觸摸屏等。用戶界面302還可包括另外的燈光和/或顯示器328、330,其被配 置為指示電源的可用性（開/關）、洗牌器狀態（例如，正在洗牌、完成洗牌周期、牌數量不 足、漏掉牌、牌數量足夠、整副牌、損壞的或有標記的牌、用于發牌者識別玩家數量的進入功 能、每手牌數量、訪問用于多種游戲的固定的程序、正洗牌的牌堆數和牌校準信息等）或其 它對操作者有用的信息。
[0043] 牌處理裝置300還可包括洗過的牌返回區332。洗過的牌返回區332可包括升降 表面314和環繞升降表面314的至少一部分的牌支撐側部334。在一些實施例中，牌支撐側 部334在操作期間保持固定到升降表面314。在其它實施例中，牌支撐側部334可固定到框 架且不能移動。在一些實施例中，牌支撐側部334是可移除的。移除牌支撐側部334能夠 使操作者將洗過的牌組提升到游戲桌面上W用于牌游戲。標題為"具有使用CMOS傳感器讀 取牌大小和值的能力的洗牌器"、2010年7月27日發布的美國專利7, 764, 836中描述了關 于該種牌處理裝置的更多細節，上述公開通過引用將其全部合并于此。牌處理裝置300還 可包括牌識別系統（未示出），下文將對其進行詳細地描述。
[0044] 根據牌處理裝置所采用的結構，牌識別系統的物理結構也隨著牌處理裝置而改 變。例如，不同的牌處理裝置其