Автономный робот для решения судоку

Компоненты и материалы

• Raspberry Pi 3 Model B — 1 шт.
• Камера Raspberry Pi — 1 шт.
• Arduino UNO — 1 шт.
• 3D-принтер (для печати деталей механизма)

Необходимые инструменты

• 3D-принтер

Программное обеспечение и сервисы

• TensorFlow — для нейросети распознавания цифр
• OpenCV — для обработки изображения
• Python — основной язык разработки

О проекте

Робот, который самостоятельно находит, решает и заполняет сетку судоку! Судоку подчиняется строгим математическим правилам, поэтому компьютер может решать его автоматически.

Задачи робота

1. Анализ сетки судоку — обнаружение заполненных клеток и их значений
2. Решение головоломки
3. Заполнение пустых клеток

Принцип работы

Аппаратная часть: Raspberry Pi 3 с камерой. В начале процесса делается снимок сетки.

Далее изображение предобрабатывается: удаление артефактов, выпрямление перспективы, выделение только сетки. Затем сетка сегментируется на отдельные клетки, и каждая проходит через нейросеть для распознавания цифры. В итоге получаем числовое представление сетки, которое решается алгоритмически.

После решения Raspberry Pi управляет моторами робота для заполнения клеток.

Этапы компьютерного зрения:

1. Выпрямление сетки (perspective transform)
2. Оценка контуров сетки
3. Улучшение контура (умножение масок)
4. Сегментация на отдельные клетки
5. Распознавание цифр нейросетью

Необходимые навыки

• Компьютерное зрение
• Обработка изображений
• Программирование (Python)
• Электроника
• Механика / 3D-печать

Полезные инструменты и API

• Python
• TensorFlow (нейросети)
• OpenCV (обработка изображений)

Ссылки

• Википедия: Судоку
• TensorFlow Tutorials

Код проекта на GitHub: https://github.com/Sanahm/Sudoku-robot