[发明专利]一种射击交互系统及方法

说明书

本发明实施例公开了一种射击交互系统及方法，通过投影机把计算机中的训练场景投到屏幕上，采用摄像机把投影图像采集到计算机中，由计算机中的命中点分析算法对激光枪在屏幕的激光定位进行分析和处理，快速精准地计算出命中点在投影屏幕上相对于投影图像的准确位置，以此解决了激光枪晃动误差问题。同时，本发明实施例的摄像机和投影机均集成在航空箱内，相对位置固定，避免了投影图像和摄像图像因安装位置问题而生成不必要的偏差，提高校正精度。

技术领域

本发明涉及模拟射击训练领域，尤其涉及一种射击交互系统及方法。

背景技术

现有技术中实弹打靶是一项既要耗费大量实弹物资又要承担巨大风险的事情，由于靶场建设需要比较宽阔的场地，场地要求也非常高，实弹射击练习必须规定在正规的靶场；并且打靶过程中通常会有飞弹出现，带来极大的安全隐患。所以，目前军警系统多采用交互式投影系统进行模拟射击训练。

现有的交互式投影系统主要包括红外摄像头、投影机和计算机，投影机将计算机输出地视频信号投影到屏幕上去，交互系统中的屏幕定位一般采用激光笔，通过激光笔投射，经红外摄像头检测，实现弹点的识别。在训练中把激光笔外壳做成枪支形状，称之为激光枪。而现有的激光枪投射容易定位不准，晃动易出现误差。

因此，现有技术还有待进一步改进。

发明内容

针对上述技术问题，本发明实施例提供了一种射击交互系统及方法，解决激光枪晃动易产生误差的技术问题。

本发明实施例一方面提供一种射击交互系统，所述系统包括激光枪、投影屏幕、投影机、摄像机和计算机主机，其中，所述激光枪用于产生激光束并汇聚成光斑投射在所述投影屏幕上；所述光斑为所述激光枪在投影屏幕上的命中点；所述投影机用于将所述计算机主机中的训练场景投影到所述投影屏幕上；所述投影屏幕用于显示所述投影机所投射的训练场景；所述训练场景为栅格化的投影图像；所述摄像机用于在投影屏幕上采集包含所述命中点的摄像图像，并将所述摄像图像传输给所述计算机主机；所述计算机主机用于根据预先建立的拓扑栅格映射关系，将所述摄像图像与所述投影图像进行栅格化映射比对，对所述命中点在所述摄像图像中的位置进行晃动校正，解算出所述命中点在所述投影屏幕上相对于所述投影图像的准确位置。

可选地，所述计算机主机还包括位置数据采集模块和拓扑分析模块，其中，所述数据采集模块用于预先采集采样图像中每个栅格端点的位置数据；所述采样图像由对预先投影到所述投影屏幕的栅格样本图像摄像而成；所述拓扑分析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。

可选地，所述计算机主机还包括解算模块，用于根据命中点在所述投影屏幕中的坐标信息，并依据所述拓扑栅格映射关系对所述命中点在所述摄像图像中的位置进行摄像晃动校正，解算出所述命中点在所述投影屏幕上相对于所述投影图像的准确位置。

可选地，所述计算机主机还包括交互训练模块，所述交互训练模块基于Unity 3D平台并集成有多种模拟训练单元，包含基础精度射击训练单元、应用进阶训练单元和情景模拟训练单元，各模拟训练单元包含相应的交互训练场景。

可选地，所述激光枪内置有电触发机械振动机构。

可选地，所述射击交互系统中的投影机、摄像机和计算机主机内置于航空箱内。

本发明实施例另一方面提供一种射击交互方法，包括步骤：通过投影机将计算机主机中的训练场景投影到所述投影屏幕上；通过激光枪产生激光束并汇聚成光斑投射在所述投影屏幕上；所述光斑为所述激光枪在投影屏幕上的命中点；通过摄像机在投影屏幕上采集包含所述命中点的摄像图像，并将所述摄像图像传输给计算机主机；通过所述计算机主机根据预先建立的拓扑栅格映射关系，将所述摄像图像与所述投影图像进行栅格化映射比对，对所述命中点在所述摄像图像中的位置进行晃动校正，解算出所述命中点在所述投影屏幕上相对于所述投影图像的准确位置。