[发明专利]一种巨型幕多人射击互动景物定位方法

权利要求书

1.一种巨型幕多人射击互动景物定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、设置光学墙，以光学墙最左上角为原点建立光学坐标系，并在光学墙上布置若干数量的红外灯密集区域，测量每个红外灯密集区域的几何中心的在光学墙坐标系的坐标，即世界坐标，各个红外灯密集区域的几何中心呈矩形阵列排列，根据相邻4个构成矩形的红外灯密集区域中各个红外灯密集区域的红外灯的个数，设定模式数；

步骤2、将摄像头安装于仿真枪的枪口,使仿真枪的瞄准线与摄像机的光轴处于平行关系或者重合的位置，将摄像机镜头前挡上滤光墨片以滤掉可见光；

步骤3、对摄像头拍摄到的图像进行预处理；

步骤4、对预处理后的图像搜索所有的连通域，并求解各个连通域质心的像素坐标，即得到所有红外灯像素点的像素坐标；

步骤5、圈定各个红外灯密集区中红外灯像素点；

步骤6、计算各个红外灯密集区中红外灯像素的个数，计算各个红外灯密集区的几何中心的像素坐标；

步骤7、选取几何中心像素坐标的横纵坐标最小所对应的红外灯密集区，并选取3个与横纵坐标最小所对应的红外灯密集区构成矩形关系的红外灯密集区，根据本步骤选取的4个红外灯密集区所含的红外灯数量，获得模式数，并获得4个红外灯密集区的几何中心所对应的像素坐标矩阵；

步骤8、根据模式数获得步骤7中4个红外灯密集区的几何中心的世界坐标及世界坐标矩阵；

步骤9、根据世界坐标矩阵和像素坐标矩阵获得投影变换矩阵H；

步骤10、根据仿真枪在图像中对应的像素位置，通过投影变换矩阵H获得仿真枪对准的光学墙的世界坐标。

2.根据权利要求1所述的一种巨型幕多人射击互动景物定位方法，其特征在于，所述的步骤9投影变换矩阵H通过以下公式获得：

xi′=h0xi+h1yi+h2h6xi+h7yi+1yi′=h3xi+h4yi+h5h6xi+h7yi+1]]>

其中x_i′，y_i′为密集区几何中心像素坐标，x_i，y_i为密集区几何中心世界坐标，4个密集区几何中心像素坐标构成八元一次方程组，求得投影变换矩阵H为

h0h1h2h3h4h5h6h71.]]>

3.根据权利要求2所述的一种巨型幕多人射击互动景物定位方法，其特征在于，所述的步骤9求取投影变换矩阵H还包括以下步骤：

步骤9.1、摄像机成像视野中除步骤7选取的4个红外灯密集区以外的红外灯密集区为求精红外灯密集区；

步骤9.2、选取某个求精红外灯密集区替换步骤7选取的4个红外灯密集区中的一个，得到替换后的4个红外灯密集区几何中心像素坐标和世界坐标；

步骤9.3、根据替换后的4个红外灯密集区几何中心世界坐标和投影变换矩阵H求得新的红外灯密集区几何中心像素坐标并与步骤9.2的像素坐标通过以下公式求误差值G(h)，G(h)=Σi=14{(xi′-x‾i′)2+(yi′-y-i′)2};]]>

步骤9.4、若G(h)大于等于预定值，求取当前选取的4个红外灯密集区得到的投影变换矩阵H并更新当前投影变换矩阵H，返回步骤9.2；若G(h)小于预定值，则停止迭代，选取当前投影变换矩阵H为求精后的投影变换矩阵H。