Lê Minh Hưng * Phạm Nguyên Khang

* Tác giả liên hệ (lmhung@nomail.com)

Abstract

Augmented reality is a technology that combines digital information and real world in real time, input data is recorded through the camera of devices such as phone, laptop, etc. The information is usually enhanced on 3D objects, video, audio, etc. This paper presented the construction of tic-tac-toe game with human and computer players applied augmented reality technology. Image processing techniques and Hough transformation were used to detect 4 straight lines of the checkerboard, from which 9 squares were extracted. To identify the ‘X’ that the player hits, the cascade classifiers were used, each cascade classifier is a Adaboost algorithm. The experiments showed that the accuracy of ‘X’ mark recognition is above 98%. As for the problem of auto-chess, the Alpha – Beta pruning algorithm was applied.
Keywords: Beta pruning algorithm, Augmented Reality, auto-chess, cascade classifier using AdaBoost algorithm, skeletonization technique, tic-tac-toe game, Hough transform

Tóm tắt

Thực tế tăng cường (Augmented Reality - AR) là một công nghệ kết hợp giữa thông tin kỹ thuật số và thế giới thực trong thời gian thực, dữ liệu đầu vào được ghi nhận thông qua camera của các thiết bị như điện thoại, laptop,… Các thông tin được tăng cường thường là đối tượng 3D, video, âm thanh,… Trong bài báo này, chúng tôi trình bày về việc xây dựng một chương trình chơi trò chơi tic-tac-toe với người đấu với máy ứng dụng công nghệ thực tế tăng cường. Sử dụng kỹ thuật xử lý ảnh và phép biến đổi Hough để phát hiện 4 đường của bàn cờ, từ đó trích xuất ra được 9 ô cờ. Đó sẽ là cơ sở để chúng tôi có thể phát hiện được dấu ‘X’ mà người chơi đi, chúng tôi sử dụng mô hình phân lớp phân tầng với mỗi tầng là bộ phân lớp AdaBoost, qua thực nghiệm, kết quả nhận dạng chính xác đạt hơn 98%. Để ra nước đi của máy một cách “thông minh”, chúng tôi áp dụng giải thuật cắt tỉa Alpha-Beta.
Từ khóa: Chơi cờ tự động, giải thuật cắt tỉa Alpha – Beta, kỹ thuật khung xương hóa, mô hình phân lớp phân tầng sử dụng giải thuật AdaBoost, phép biến đổi Hough, thực tế tăng cường, trò chơi tic-tac-toe

Article Details

Tài liệu tham khảo

C. Ji and S. Ma. Combinations of weak classifiers. Advances in Neural Information Processing Systems. 1997.

Châu Ngân Khánh và Đoàn Thanh Nghị. Nhận dạng mặt người với giải thuật Haar like feature – cascade of boosted classifiers và đặc trưng SIFT. Tạp chí khoa học Trường Đại học An Giang, quyển 3 số 2: trang 15 – 24. 2014.

Đỗ Thanh Nghị. Giải thuật gom cụm, Bài giảng môn “Khai khoáng dữ liệu”. Khoa Công nghệ thông tin – Truyền thông, Đại học Cần Thơ. 2008.

G. Bradski and A. Kaehler. Learning OpenCV: Computer vision with the OpenCV library. O'Reilly Media, Inc. 2008.

G. Klinker, D. Stricker and D. Reiners. An optically based direct manipulation interface for human-computer interaction in an augmented world. Virtual Environments’ 99. Springer Vienna, trang 53-62. 1999.

J. Maguire and D. Saltzman. Augmented Reality Tic-Tac-Toe. Department of Electrical Engineering. Stanford University. 2013.

P. A. Maragos and Ronald W. Schafer. "Morphological skeleton representation and coding of binary images." IEEE Transactions on Acoustics, Speech, and Signal Processing 34.5 (1986): 1228-1244.

P. V. C. Hough. Method and means for recognizing complex patterns. U.S. Patent No. 3,069,654. 1962.

P. Viola and M. Jones. Fast and robust classification using asymmetric Adaboost and a detector cascade. Advances in neural information processing systems 2: trang 1311-1318. 2002.

P. Viola and M. Jones. Rapid object detection using a boosted cascade of simple features. Computer Vision and Pattern Recognition, 2001. CVPR 2001. Proceedings of the 2001 IEEE Computer Society Conference on. Vol. 1. IEEE. 2001.

R. Kresch and D. Malah. "Skeleton-based morphological coding of binary images." IEEE Transactions on Image Processing 7.10 (1998): 1387-1399.

Y. Freund và R. E. Schapire. A decision-theoretic generalization of on-line learning and an application to boosting. Journal of Computer and System Sciences, 55(1): trang 119 – 139. 1997.