[发明专利]实弹射击系统及基于拓扑栅格学习的命中点解算方法

权利要求书

1、一种基于拓扑栅格学习的命中点解算方法，其特征在于，包括步骤：

将栅格样本图像通过投影机投影在投影屏幕上，通过摄像机对投影屏幕上的样本图像进行摄像，采集每个栅格端点的位置数据，获得采样图像；

分析每个栅格端点对应在样本图像和采样图像之中的位置数据，建立样本图像和采样图像之间非线性的拓扑栅格映射关系；

通过摄像机检测命中在投影屏幕上的命中点，获取摄像图像，依据拓扑栅格映射关系对该命中点在摄像图像中的位置进行摄像畸变修复，所述摄像畸变修复的步骤包括：

a、利用建立的拓扑栅格映射关系，对摄像图像的所有栅格端点利用四点插值法逐点计算对应的投影图像位置，获得摄像图像与投影图像的映射关系并保存于二个二维映射数组，所述二维映射数组分别反映摄像图像中每个栅格端点的位置在投影图像中的横向位置和纵向位置的对应关系；

b、根据命中点在摄像图像中的位置数据，通过查询该位置数据在所述二维映射数组中的对应数据，获得命中点在投影屏幕上相对于投影图像的准确位置；

其中，若投影屏幕上的命中点的位置不处于摄像图像的栅格端点上，则在摄像图像中将该命中点周围的四个栅格端点的位置数据查询所述二维映射数组进行摄像畸变修复，并对修复后的该四个栅格端点的位置数据进行线性插值处理，解算出该命中点在投影屏幕上相对于投影图像的准确位置。

2、根据权利要求1所述的基于拓扑栅格学习的命中点解算方法，其特征在于，所述投影机是以行为单位，逐行将样本图像投影在投影屏幕上；所述摄像机逐行扫描投影屏幕的样本图像，采样每行样本图像中每个栅格端点的位置数据。

3、根据权利要求1所述的基于拓扑栅格学习的命中点解算方法，其特征在于，还包括步骤：根据解算出的命中点的准确位置，控制将命中点通过投影机投影在投影屏幕上，并控制投影场景作相应变化。

4、一种基于拓扑栅格学习的命中点解算装置，其特征在于，包括：

数据采集模块，用于将为栅格的样本图像通过投影机投影在投影屏幕上，通过摄像机对投影屏幕上的样本图像进行摄像，采集每个栅格端点的位置数据，获得采样图像；

映射关系模块，用于分析每个栅格端点对应在样本图像和采样图像之中的位置数据，建立样本图像和采样图像之间非线性的拓扑栅格映射关系；

命中点解算模块，用于通过摄像机检测命中在投影屏幕上的命中点，获取摄像图像，依据拓扑栅格映射关系对该命中点在摄像图像中的位置进行摄像畸变修复，该命中点解算模块包括：投影图像位置计算单元，用于利用建立的拓扑栅格映射关系，对摄像图像的所有栅格端点利用四点插值法逐点计算对应的投影图像位置，获得摄像图像与投影图像的映射关系并保存于二个二维映射数组，所述二维映射数组分别反映摄像图像中每个栅格端点的位置在投影图像中的横向位置和纵向位置的对应关系；准确位置获取单元，用于根据命中点在摄像图像中的位置数据，通过查询该位置数据在所述二维映射数组中的对应数据，获得命中点在投影屏幕上相对于投影图像的准确位置，其中，若投影屏幕上的命中点的位置不处于摄像图像的栅格端点上，则在摄像图像中将该命中点周围的四个栅格端点的位置数据查询所述二维映射数组进行摄像畸变修复，并对修复后的该四个栅格端点的位置数据进行线性插值处理，解算出该命中点在投影屏幕上相对于投影图像的准确位置。