CN1098719C - 模拟激光射击系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种模拟激光射击系统，它包括激光枪、高清晰度显示器、摄像头、采集卡、主控计算机和音响设备，本系统具有场景自然逼真、静动结合、丰富多彩的特点，并且能够用其进行网上对战。

Description

模拟激光射击系统
本发明涉及一种模拟激光射击系统，它属于游戏娱乐领域。
目前的模拟激光射击系统通常包括激光枪和目标靶，其中的目标靶一般为固定画面，其内容单一、枯燥，缺乏吸引力。
本发明的目的是：提供一种能够显示动态画面，并且在画面内的目标被击中后自动切换新的画面的模拟激光射击系统。
上述目的是通过如下技术方案实现的：一种模拟激光射击系统，包括激光枪、高清晰度显示器、摄像头、采集卡、主控计算机和音响设备，其中，主控计算机内部含有激光点测量软件系统和主控制软件系统，主控计算机控制所述音响设备并通过其内部的主控制软件系统控制高清晰度显示器；上述摄像头、采集卡和激光点测量软件系统构成激光点测量系统；所述摄像头置于可以摄入所述高清晰度显示器显示的图象的位置，其输出端连接采集卡的输入端，采集卡的输出端接入主控计算机内的激光点测量软件系统，激光点测量软件系统连接主控制软件系统；所述主控制软件系统执行如下步骤：
首先生成目标未被击中时新的动画帧，再收集经激光点测量软件系统处理后的图象信号，判断图象内是否有激光点，若没有，回到上述生成目标未被击中时新的动画帧的步骤，若有，则再判断激光点是否击中目标，若否，则再次回到上述生成目标未被击中时新的动画帧的步骤，同时计分，若是，则切换目标被击中后的新的动画帧并计分。
作为本发明的改进，还可将主控计算机通过网络与其它模拟激光射击系统联接。
本系统的工作原理如下：高清晰度显示器根据主控制软件系统传入的信号显示画面，同时音响设备播放由主控计算机控制的声音效果；摄像头将高清晰度显示器显示的光信号摄入后转换为电信号传入采集卡，采集卡将采集到的电信号转换为按帧储存的数字信号再传入主控计算机，该信号由主控计算机内的激光点测量软件系统进行处理，经过上述激光点测量系统的处理，输出信号变为主控制软件系统可以识别、处理和判断的信号；主控制软件系统按预先编制的程序运行，对图象内是否有激光点和激光点是否击中目标进行判断，并决定高清晰度显示器显示的画面和得分。
由于该技术方案可显示动态画面，播放声音效果，并且在目标被击中后还可自动进行画面切换，因此具有真实、生动之感，而且显示清晰、自然；若与网络联接，还可进行网上比赛和排名。
下面结合附图和实施例对发明作详细说明：
图1为本发明的系统结构图；
图2为本发明中主控制软件系统的程序流程图。
本实施例给出了一种网络模拟激光射击系统的结构，包括激光枪(图中未示出)、高清晰度显示器1、摄像头7、采集卡8、主控计算机2和音响设备6，其中，主控计算机2内部含有激光点测量软件系统9和主控制软件系统4，主控计算机2控制所述音响设备6并通过其内部的主控制软件系统4控制高清晰度显示器1；上述摄像头7、采集卡8和激光点测量软件系统9构成激光点测量系统；所述摄像头7置于可以摄入所述高清晰度显示器1显示的图象的位置，其输出端连接采集卡8的输入端，采集卡8的输出端接入主控计算机2内的激光点测量软件系统9，激光点测量软件系统9连接主控制软件系统4，主控计算机2通过网络互联设备3联接因特网10，因特网10与其它模拟激光射击系统5联接。
在本实施例中，高清晰度显示器1用于显示计算机生成的画面，同时作为激光枪的目标靶；激光枪2用于向高清晰度显示器1发射激光；激光点测量系统用于测量屏幕上激光点的位置坐标，其中，摄像头7将来自屏幕上的图象及激光点的光信号转化为电信号，采集卡8将从摄像头传来的电信号转化为按帧储存的数字信号，并确定其中某一帧画面各像素的灰度值；激光点测量软件系统9用于找出灰度值最大的点，判断其是否为激光点，若是，求出其相对于屏幕的位置坐标；主控制软件系统4用于生成动态画面，控制音响设备的播放，并将从激光点测量系统传来的激光点位置坐标与目标位置进行比较，判断是否击中目标，若击中，则切换诸如动物倒下，飞机、军舰起火或爆炸的动态画面，同时还进行记分，排名次，并控制网络互联设备实现网络对战；音响设备5受主控制软件系统控制，播放枪声以及诸如动物的各种叫声、飞机轰鸣声等声音；网络互联设备3用于实现多套系统之间的网络互联，使不同的玩家可通过网络对战。
本系统中的激光点测量系统工作原理如下：用摄像头对准屏幕上的图象和激光点，由于激光点的亮度远远大于图象的亮度，当将摄像头的光圈调到足够小时，可以使得摄像头所采得的图象中只有灰度值大于某一值a(0＜a＜256，一般取为230)的激光点，而其他点的灰度值都小于a。这样通过在软件中进行灰度值大小判断就可以把这个激光点所对应的像素点与其他点区分开来，这时可以得到该激光点对应像素在采集卡所采集的帧中的位置坐标，然后在软件中通过一定的变换就可以把该激光点相对于屏幕的位置坐标求出来。
在软件系统中，通过调用采集卡所带的函数得到当前帧各像素点的灰度信息，然后用循环判断的方法先找出灰度值最大的点，判断该点的灰度值是否大于某一值(如230)，如果大于该值，就表明该灰度最大值对应的像素是激光点所在的像素，而不是其他光线在屏幕上投影所造成的干扰(因为其他光线在屏幕上的投影所对应的像素点的灰度值不会大于该值)。此时可同时得到该像素点在摄像头摄入的图象中的位置坐标，再通过一次变换即可得到其在屏幕中的的位置坐标。该变换所需的变换因子是激光点测量系统首次使用前进行校准得到的。校准完毕后，只要保持摄像头位置不变，变换因子就不会改变，以后再使用激光点测量系统时就不需要再校准了。
上述坐标变换的原理如下：屏幕坐标系取左上角为原点，x轴正方向向右，y轴正方向向下。在屏幕上依次投射两个激光点A(x1，y1)，B(x2，y2)(x1，y1，x2，y2是已知的屏幕坐标)，且使得x1≠x2，y1≠y2。使用灰度值大小比较法求出点A在摄像头摄入的图象中的象素坐标值(X1，Y1)(摄像头摄入的图象坐标系取左上角为原点，x轴正方向向右，y轴正方向向下)，同理求出点B在摄像头图象中的象素坐标值(X2，Y2)。运用几何坐标变换原理可以求出摄像头摄入的图象坐标系原点在屏幕坐标系中的坐标值(H，K)。那么任一点若在摄像头摄入的图象中的象素坐标值为(X，Y)，则其在屏幕坐标系中的坐标值(x，y)由关系式x＝X+H，y＝Y+K可以得出。
主控制软件系统执行图2所示的流程：首先生成目标未被击中时新的动画帧，再收集经激光点测量软件系统处理后的图象信号，判断图象内是否有激光点，若没有，回到上述生成目标未被击中时新的动画帧的步骤，若有，则再判断激光点是否击中目标，若否，则再次回到上述生成目标未被击中时新的动画帧的步骤，同时计分，若是，则切换目标被击中后的新的动画帧并计分。
应当指出，本于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本系统进行若干种改进或变型，这些改进或变型都应视为属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1、一种模拟激光射击系统，包括激光枪和目标靶，其特征在于：还包括摄像头、采集卡、主控计算机和音响设备，其中，目标靶为高清晰度显示器，主控计算机内部含有激光点测量软件系统和主控制软件系统，主控计算机控制所述音响设备并通过其内部的主控制软件系统控制高清晰度显示器；上述摄像头、采集卡和激光点测量软件系统构成激光点测量系统；所述摄像头置于可以摄入所述高清晰度显示器显示的图象的位置，其输出端连接采集卡的输入端，采集卡的输出端接入主控计算机内的激光点测量软件系统，激光点测量软件系统连接主控制软件系统；所述主控制软件系统执行如下步骤：
首先生成目标未被击中时新的动画帧，再收集经激光点测量软件系统处理后的图象信号，判断图象内是否有激光点，若没有，回到上述生成目标未被击中时新的动画帧的步骤，若有，则再判断激光点是否击中目标，若否，则再次回到上述生成目标未被击中时新的动画帧的步骤，同时计分，若是，则切换目标被击中后的新的动画帧并计分。
2、根据权利要求1所述的模拟激光射击系统，其特征在于：所述主控计算机通过网络与其它模拟激光射击系统联接。
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