[发明专利]一种基于摄像机的报靶方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种涉及枪械射击用的报靶装置，尤其射击一种基于摄像机的报靶方法及系统。

背景技术

目前，在射击训练及比赛中，使用的自动报靶技术主要为声学自动报靶、视频自动报靶以及光幕报靶。

声学报靶，利用获取子弹飞行中的激波或枪弹对空气的扰动而产生的信号来进行弹着点的测算和定位的。声靶获取枪弹穿过靶面时的声信号方式有两种：一种是声腔开放式；另一种是声腔密闭式。但由于声靶的检靶原理受空气声速的物理环境影响，如湿度、温度等，因此无论以哪一种方式进行检测的声靶，其报靶误差均较大(约一个弹径)，并且存在可靠性差、检测精度低、运行费用高等问题。

视频靶，位于射击者旁边的一个长焦距镜头相机，将靶面置于相机视场中，利用图像处理方法求出靶面上的弹孔中心坐标进行检测。但此方案对相机定位的稳定性要求高，因为焦距长，一旦相机有轻微的移动，视场就无法看到靶面。二，靶面弹孔一旦多起来，或者弹孔有部分重叠，则仅依靠图像处理是无法得到枪弹准确坐标的。

还有一类检靶技术为“光幕靶”。其中按检测方式分可分为平行光幕(网)和扇形光幕两种。对于平行光幕式，制造平行光幕的成本极高，无法普及，并且不适合在射击场的恶劣环境中使用；其次，对于平行光网式，大量的光源需要与相应的光敏管接收器一一对准照射，调试工作量极大，维护困难，并且由于光源和接收器的体积因素，无法将其摆放得足够多，导致检测枪弹位置的精度不够高。

扇形光幕的原理是：在靶面的对角线位置放置数个扇形激光光源，靶面的四周放置足够多的光敏管接收器，当枪弹穿过扇形光幕时，扇形光幕对其产生自然投影，并产生相应的光信号，由投影区域与真实枪弹位置的数学关系计算出坐标值。不过这个方案有待考证。第一，激光器的寿命很有限，并不适合在恶劣环境长时间工作。第二，光敏管的阈值在某一时刻是固定的，我们知道，激光器的性能是随着使用时间的增长而下降的，长时间使用则使光强下降，再加上周围环境光的影响，如此多的光敏管阈值需要经常调整，工作量极大。第三，判断枪弹投影范围时只能采用二值化标准(非0即1)，虽然这对信号处理量简化很多，但是却降低了精度，无法对非明非暗的位置做出准确判断。第四，扇形光幕与光敏管的同面度要求过高，扇形光幕一旦有倾仰，光敏管将无法接收到光电信号。第五，只能依靠增加扇面层数来提高精度，无意中增加了成本和实际操作的繁琐。

发明内容

本发明提供一种基于摄像机的报靶方法及系统，用于获取靶面中子弹进入靶面的位置，实现自动报靶。

本发明的目的之一是，提供一种基于摄像机的报靶方法，该方法包括：采用至少两个摄像头，沿着与靶面平行的方向，分别摄取子弹入靶时子弹一侧的图像；根据摄取的子弹入靶时的子弹的至少两个侧面图像，分别获取该图像在对应摄像头中成像的像素位置；根据获得的至少两个像素位置计算生成子弹击中所述靶面的位置；将所述子弹击中所述靶面的位置信息输出。

本发明目的之一是，提供一种基于摄像机的报靶系统，该系统包括：至少两个摄像头，所述摄像头的朝向与所述靶面平行，用于沿着与靶面平行的方向，分别摄取子弹入靶时子弹一侧的图像；像素获取装置，用于根据摄取的子弹入靶时的子弹的至少两个侧面图像，分别获取该图像在对应摄像头中成像的像素位置；中靶位置生成装置，用于根据获得的至少两个像素位置计算生成子弹击中该靶面的位置；报靶信息输出装置，用于输出所述子弹击中该靶面的位置信息。

本发明的有益效果在于，获取靶面中子弹进入靶面的位置，实现高精度，高分辨率，高速度的自动报靶系统。

附图说明

图1为本发明原理图；

图2为本发明方法工作流程图；

图3为本发明实施例一原理图；

图4为本发明靶面区域划分示意图；

图5为本发明摄像头像素位置与多个靶面区域对应关系图；

图6为本发明系统结构框图；

图7为本发明实施例二原理图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合说明书附图对本发明实施例进行进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1所示，当子弹击中标靶100的靶环101的P点时，可通过如下方法计算P点在标靶100上的位置：

确定标靶100的尺寸，如标靶100可为边长L为700mm的正方形标靶。

以A为顶点，获取标靶110中的APE区域的∠PAE的值，即α的值。