Luận Văn Robot chơi cờ tướng

Đặt vấn đề
Thị giác máy là một lĩnh vực đã và đang phát triển mạnh mẽ trên thế giới hiện nay. Khái niệm về thị giác máy – Computer Vision có liên quan tới nhiều ngành học và có nhiều hướng nghiên cứu khác nhau. Kể từ những năm 70 của thế kỷ 20 khi mà khả năng tính toán của các máy tính trở nên mạnh mẽ, nó có thể giải quyết được những công việc cần tới tốc độ cao như xử lý các tập ảnh hay các đoạn video thì thị giác máy được nhắc đến, nghiên cứu và phát triển cho đến ngày nay.
Trong thị giác máy tính, lĩnh vực phát hiện và nhận dạng đóng một vai trò cốt yếu với rất nhiều ứng dụng trong hầu hết các lĩnh vực hiện đại như thám hiểm không gian, quân sự, y tế, giải trí Với sự kết hợp thị giác máy tính với trí tuệ nhân tạo, các cỗ máy tự động (robot) do con người chế tạo ra ngày càng thông minh và giống con người hơn.
Từ tình hình thực tế đó, đề tài luận văn “Robot chơi cờ tướng” của em ra đời, được ứng dụng xử lý ảnh nhằm mục đích kiểm nghiệm lại những kiến thức đã học ở trường và qua đó nghiên cứu thêm những lĩnh vực mới, những thử thách mới trên con đường khoa học ngày càng phát triển.
Xử lý ảnh và trí tuệ nhân tạo là những lĩnh vực rất mới của thế giới, với những kiến thức và thuật toán được phát triển mỗi ngày. Do thời gian thực hiện luận văn chỉ gói gọn trọng một học kỳ và những kiến thức của bản thân cũng hạn chế, nên những thiếu sót là không thể tránh khỏi. Em rất mong nhận được những góp ý của quí thầy cô và các bạn.

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI . 1
1.1 Đặt vấn đề . 1
1.2 Sơ lược về thị giác máy tính 1
1.3 Lịch sử các thuật toán và Robot chơi cờ 8
1.4 Nhiệm vụ của luận văn 11
1.5 Sơ đồ khối của hệ thống 12
CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC ĐỘNG CƠ BƯỚC VÀ ĐỘNG CƠ DC 13
2.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của động cơ bước 13
2.2 Các loại động cơ bước 14
2.3 Các mạch điều khiển cơ bản . 17
2.4 Các phương pháp điều khiển động cơ bước 19
CHƯƠNG 3: HỌ VI ĐIỀU KHIỂN PIC VÀ VI ĐIỀU KHIỂN PIC18F67J60 23
3.1 Giới thiệu chung về họ PIC . 23
3.2 Giới thiệu về vi điều khiển PIC18F67J60 27
CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG THUẬT TOÁN CHƠI CỜ 44
4.1 Dạng trò chơi 44
4.2 Cây trò chơi 45
4.3 Vét cạn 45
4.4 Chiến lược tìm kiếm trong trò chơi 47
4.5 Thủ tục minimax 48
4.6 Thủ tục Alpha-Beta: 51
4.7 Thuật toán khai cuộc(Openning book) và tàn cuộc(Endgame database) . 54
CHƯƠNG 5: XỬ LÝ ẢNH VỚI OPENCV 55
5.1 Tổng quan về thư viện OpenCV . 55
5.2 OpenCV trên HĐH Ubuntu 58
5.3 Các vấn đề cơ bản trong xử lý ảnh . 64
5.4 Thuật toán sử dụng trong luận văn: Biến đổi Hough . 69
CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH PHẦN CỨNG 76
6.1 Giới thiệu về Robot 76
6.2 Yêu cầu và ý tưởng 83
6.3 Thiết kế Robot 86
6.4 Thiết kế bàn cờ và quân cờ . 90
6.5 Mô hình sau khi thực hiện 93
MỤC LỤC
SVTH: Lê Bạch Quí Cường 40800236 vi GVHD: TS. Nguyễn Đức Thành
Vũ Văn Khắc 40800953
CHƯƠNG 7: GIẢI THUẬT CHƯƠNG TRÌNH . 96
7.1 Lưu đồ giải thuật 96
7.2 Phương pháp điều khiển cánh tay Robot Scara 97
7.3 Thuật toán xử lý ảnh nhận dạng nước đi 99
7.4 Chương trình chơi cờ ứng dụng trí tuệ nhân tạo 102
CHƯƠNG 8: KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 112
8.1 Hình ảnh và kết quả đạt được 112
8.2 Hạn chế của đề tài và hướng phát triển . 115