CN110081774A - 一种影像射击训练系统及训练方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种影像射击训练系统，包括主机、投影仪、摄像头及传感器组件，所述投影仪、摄像头及传感器组件分别与所述主机进行通信，所述主机上安装有射击训练系统，所述射击训练系统用于提供训练图像并对射击训练结果进行分析，所述投影仪用于投影显示出训练图像，所述摄像头用于捕捉训练图像上的激光光斑，所述传感器组件安装于训练枪支上，其用于发射激光以及检测训练枪支的摆动。本发明利用传感器组件来检测枪支击发动作，不受外部环境影响，准确率高，更符合真实射击情况；传感器组件能够适配多种枪支型号，无需改动枪支且安装方便快捷。

Description

一种影像射击训练系统及训练方法

技术领域

本发明涉及射击训练技术领域，特别涉及一种影像射击训练系统及训练方法。

背景技术

传统的枪械射击训练大多是实弹打靶训练，这种训练方式所需训练场地较大，需要专业人员进行射击指导，整体训练成本较高，而且具有较高的危险性。相对于实弹射击，影像模拟射击训练无子弹损耗和可能存在的危险性，具有成本低和安全性高的优势。

目前的影像模拟射击训练大多采用训练激光枪，其射击点的获取方式主要有两种，第一种是利用声音检测设备检测出枪支击发的声音，然后捕捉激光光斑的位置来计算射击点，其存在的主要问题是在环境嘈杂或多人训练的情况下，容易发生误判，第二种是直接捕捉训练激光枪所发射激光在靶图像上的位置，从而计算出射击点，其存在的主要问题是没有考虑到枪支击发振动对射击点的影响，与实际射击情况偏差大。另外，现有的影像模拟射击训练需要针对不同枪型训练准备不同的对应训练激光枪，增加了训练设备的投入。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种影像射击训练系统。

本发明采用以下技术方案：

一种影像射击训练系统，包括主机、投影仪、摄像头及传感器组件，所述投影仪、摄像头及传感器组件分别与所述主机进行通信，所述主机上安装有射击训练系统，所述射击训练系统用于提供训练图像并对射击训练结果进行分析，所述投影仪用于投影显示出训练图像，所述摄像头用于捕捉训练图像上的激光光斑，所述传感器组件安装于训练枪支上，其用于发射激光以及检测训练枪支的摆动。

优选地，所述射击训练系统包括摄像头参数设置模块、捕捉定位校正模块、图像提供模块及训练结果分析模块，所述摄像头参数设置模块用于设置摄像头的增益参数、曝光参数以及颜色分量，所述捕捉定位校正模块用于对摄像头捕捉区域的位置进行校正，所述图像提供模块用于提供不同训练类型下的靶图像，所述训练结果分析模块用于对射击训练数据进行分析并显示分析结果。

优选地，所述传感器组件包括激光发射管、主控板及电池，所述主控板上设置有角速度传感器、控制芯片及无线通讯模块，所述角速度传感器用于检测训练枪支的摆动且与所述控制芯片相连，所述无线通讯模块与所述主机进行无线通讯，所述电池为所述激光发射管、角速度传感器、控制芯片及无线通讯模块提供工作电源。

优选地，所述传感器组件还包括壳体，所述壳体固定安装在训练枪支的枪头上，所述激光发射管、主控板及电池设置在所述壳体内，所述壳体上开设有供激光发射管所发出激光通过的通孔。

优选地，所述传感器组件还包括顶盖，所述顶盖与壳体通过螺栓连接，将训练枪支的枪头紧固于顶盖与壳体之间。

一种影像射击训练方法，包括以下步骤：

S1、调整摄像头使摄像头完整捕捉到投影画面，选择摄像头捕捉区域，鼠标点击捕捉区域中的投影画面的四个角，以完成位置校正；

S2、设置摄像头的增益参数、曝光参数以及颜色分量，以确保有无激光射入能够被明显识别；

S3、将传感器组件安装在训练枪支上，选择靶类型进行相应训练界面，并通过投影仪在投影面上显示相应的靶图像；

S4、训练时，先压枪机然后瞄准，最后进行击发，击发时角速度传感器检测到训练枪支的摆动并将信号传递给主机，主机判断完成击发，并通过摄像头检测激光光斑的位置来计算出射击点；

S5、训练完成后，对射击训练数据进行分析并显示分析结果。

采用上述技术方案后，本发明与背景技术相比，具有如下优点：

本发明利用传感器组件来检测枪支击发动作，不受外部环境影响，准确率高，更符合真实射击情况；传感器组件能够适配多种枪支型号，无需改动枪支且安装方便快捷。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明传感器组件的结构示意图；

图3为本发明的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

参考图1所示，本发明公开了一种影像射击训练系统，包括主机1、投影仪2、摄像头3及传感器组件4，投影仪2、摄像头3及传感器组件4分别与主机1进行通信，其中：

主机1上安装有射击训练系统，射击训练系统用于提供训练图像并对射击训练结果进行分析。射击训练系统包括摄像头3参数设置模块、捕捉定位校正模块、图像提供模块及训练结果分析模块，摄像头3参数设置模块用于设置摄像头3的增益参数、曝光参数以及颜色分量，捕捉定位校正模块用于对摄像头3捕捉区域的位置进行校正，图像提供模块用于提供不同训练类型下的靶图像，训练结果分析模块用于对射击训练数据进行分析并显示分析结果。

投影仪2用于投影显示出训练图像。

摄像头3用于捕捉训练图像上的激光光斑。

参考图2所示，传感器组件4安装于训练枪支上，其用于发射激光以及检测训练枪支的摆动。传感器组件4包括激光发射管41、主控板42及电池43，主控板42上设置有角速度传感器、控制芯片及无线通讯模块，角速度传感器用于检测训练枪支的摆动且与控制芯片相连，无线通讯模块与主机1进行无线通讯，电池43为激光发射管41、角速度传感器、控制芯片及无线通讯模块提供工作电源。传感器组件4还包括壳体，壳体固定安装在训练枪支的枪头上，激光发射管41、主控板42及电池43设置在壳体内，壳体上开设有供激光发射管41所发出激光通过的通孔。壳体包括自下而上依次设置的下壳441、中壳442及上壳443，激光发射管41、主控板42及电池43设置在下壳441与中壳442之间。传感器组件4还包括顶盖45，顶盖45与上壳443通过螺栓连接，将训练枪支的枪头紧固于顶盖45与上壳443之间。

实施例二

配合图1、图3所示，本发明公开了一种影像射击训练方法，包括以下步骤：

S1、调整摄像头3使摄像头3完整捕捉到投影画面，选择摄像头3捕捉区域，鼠标点击捕捉区域中的投影画面的四个角，以完成位置校正。具体来说，调整摄像头使摄像头3完整捕捉到投影画面，尽可能使摄像头3捕捉画面中的电脑屏幕上边和下边及中线平行，并且左右对称。

S2、设置摄像头3的增益参数、曝光参数以及颜色分量，以确保有无激光射入能够被明显识别。具体来说，将增益参数、曝光参数调到最大值，将颜色分量中的红色调到30％。摄像头窗口切换到高亮显示模式，高亮显示画面时摄像头捕捉区域会变成黑色背景，说明没有高亮光斑，而绿色表示此位置有高亮光斑，当没有激光射到电脑屏幕时，摄像头捕捉区域最好不要有绿色(有稀少的绿色杂点是允许的)。当出现高亮绿色显示时，调低增益参数、曝光参数及颜色分量中的红色；当激光射到电脑屏幕时，摄像头捕捉区域有绿色斑块，一般激光射到电脑屏幕左上角和右上角时，绿色斑块会减弱，如果绿色斑块太弱或消失，则把增益参数、曝光参数及颜色分量中的红色稍微调高。

S3、将传感器组件4安装在训练枪支上，选择靶类型进行相应训练界面，并通过投影仪2在投影面上显示相应的靶图像。通过切换到控制鼠标模式，选择用训练枪支操作来代替鼠标操作，激光光斑与鼠标光标关联，枪支击发与鼠标点击操作关联。检查鼠标指针是否能准确跟踪电脑屏幕上的激光光斑，延时和偏差越小越好，一般左上角和右上角偏差会大，最大偏差应小于32像素。

S4、训练时，先压枪机然后瞄准，最后进行击发，击发时角速度传感器检测到训练枪支的摆动并将信号传递给主机1，主机1判断完成击发，并通过摄像头3检测激光光斑的位置来计算出射击点。

S5、训练完成后，对射击训练数据进行分析并显示分析结果。显示分析结果包括每发击中环数、时间图、轨迹图、距离图，其中，时间图的横轴为射击间隔时间、纵轴为射击环数，轨迹图为射击过程中击发前后的晃动轨迹(轨迹越短说明射击过程越稳定)，距离图的横轴为时间、纵轴为晃动距离(表示不同时间内瞄准点距离靶心的距离)。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种影像射击训练系统，其特征在于：包括主机、投影仪、摄像头及传感器组件，所述投影仪、摄像头及传感器组件分别与所述主机进行通信，所述主机上安装有射击训练系统，所述射击训练系统用于提供训练图像并对射击训练结果进行分析，所述投影仪用于投影显示出训练图像，所述摄像头用于捕捉训练图像上的激光光斑，所述传感器组件安装于训练枪支上，其用于发射激光以及检测训练枪支的摆动。

2.如权利要求1所述的一种影像射击训练系统，其特征在于：所述射击训练系统包括摄像头参数设置模块、捕捉定位校正模块、图像提供模块及训练结果分析模块，所述摄像头参数设置模块用于设置摄像头的增益参数、曝光参数以及颜色分量，所述捕捉定位校正模块用于对摄像头捕捉区域的位置进行校正，所述图像提供模块用于提供不同训练类型下的靶图像，所述训练结果分析模块用于对射击训练数据进行分析并显示分析结果。

3.如权利要求1或2所述的一种影像射击训练系统，其特征在于：所述传感器组件包括激光发射管、主控板及电池，所述主控板上设置有角速度传感器、控制芯片及无线通讯模块，所述角速度传感器用于检测训练枪支的摆动且与所述控制芯片相连，所述无线通讯模块与所述主机进行无线通讯，所述电池为所述激光发射管、角速度传感器、控制芯片及无线通讯模块提供工作电源。

4.如权利要求3所述的一种影像射击训练系统，其特征在于：所述传感器组件还包括壳体，所述壳体固定安装在训练枪支的枪头上，所述激光发射管、主控板及电池设置在所述壳体内，所述壳体上开设有供激光发射管所发出激光通过的通孔。

5.如权利要求4所述的一种影像射击训练系统，其特征在于：所述传感器组件还包括顶盖，所述顶盖与壳体通过螺栓连接，将训练枪支的枪头紧固于顶盖与壳体之间。

6.一种影像射击训练方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、调整摄像头使摄像头完整捕捉到投影画面，选择摄像头捕捉区域，鼠标点击捕捉区域中的投影画面的四个角，以完成位置校正；

S2、设置摄像头的增益参数、曝光参数以及颜色分量，以确保有无激光射入能够被明显识别；

S3、将传感器组件安装在训练枪支上，选择靶类型进行相应训练界面，并通过投影仪在投影面上显示相应的靶图像；

S4、训练时，先压枪机然后瞄准，最后进行击发，击发时角速度传感器检测到训练枪支的摆动并将信号传递给主机，主机判断完成击发，并通过摄像头检测激光光斑的位置来计算出射击点；

S5、训练完成后，对射击训练数据进行分析并显示分析结果。