CN207503485U - 军警影像射击训练系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种军警影像射击训练系统，属于模拟射击技术领域，该系统具体包括训练激光枪、投影机、投影屏幕、红外摄像机、广角摄像机、语音报靶装置和主控计算机，所述主控计算机包括影像打靶激光射击训练模块、情景训练激光射击训练模块和影像对抗激光射击训练模块。该系统基于训练激光枪、投影机、投影屏幕、红外摄像机、广角摄像机、语音报靶装置和主控计算机之间的相互配合，不仅能够实现对既定靶标的射击训练，而且还能够模拟现实场景，对受训人员的警戒能力、反应能力等进行训练，同时该系统还可以用于对抗双方进行对抗射击训练，通过本实用新型所提出的军警影像射击训练系统可实现高仿真的射击训练，具有较强的实用性。

Description

军警影像射击训练系统

技术领域

本实用新型涉及模拟射击技术领域，特别是涉及一种军警影像射击训练系统。

背景技术

枪械射击是军队、公安等部门的必备训练项目之一，传统的枪械射击训练往往是真枪实弹的打靶训练，但是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，因此传统的枪械射击训练已经越来越难以适应军事现代化的发展趋势。随着计算机技术以及图像处理技术的不断发展，模拟射击训练系统应运而生，模拟射击训练系统相对于传统的枪械射击训练系统而言，具有成本低以及安全性高等优势，而现有的模拟射击训练系统往往存在功能单一、可操作性不强以及模拟效果不够逼真的问题，导致利用现有的模拟射击训练系统进行射击训练的效果不够理想。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有的模拟射击训练系统往往存在功能单一、可操作性不强以及模拟效果不够逼真的问题，提供一种军警影像射击训练系统。

为解决上述问题，本实用新型采取如下的技术方案：

一种军警影像射击训练系统，包括实景训练场地、训练激光枪、投影机、投影屏幕、红外摄像机、广角摄像机、语音报靶装置和主控计算机，所述主控计算机包括影像打靶激光射击训练模块、情景训练激光射击训练模块和影像对抗激光射击训练模块；

所述主控计算机分别与所述训练激光枪、所述投影机、所述红外摄像机、所述广角摄像机和所述语音报靶装置连接；

所述训练激光枪用于发射射击训练用激光束；

所述投影机将射击训练用图像或者视频投影于所述投影屏幕上；

所述红外摄像机用于实时采集所述投影屏幕上显示的图像；

所述广角摄像机用于实时采集受训人员所在实景训练场地的环境图像，所述实景训练场地内设有掩体和仿真草坪，所述实景训练场地内还设有用于模拟室外气候的加湿装置和出风装置；

所述语音报靶装置用于播放受训人员的射击环数语音；

所述影像打靶激光射击训练模块控制所述投影机将射击训练用靶标图像投影于所述投影屏幕上，所述红外摄像机实时采集所述投影屏幕上显示的带有激光点的靶标图像并将所述带有激光点的靶标图像发送至所述影像打靶激光射击训练模块，所述影像打靶激光射击训练模块根据所述射击训练用靶标图像和所述带有激光点的靶标图像确定对应的射击环数并控制所述语音报靶装置播放对应的所述射击环数；

所述情景训练激光射击训练模块控制所述投影机将射击训练用情景视频投影于所述投影屏幕上，所述射击训练用情景视频包括若干个分支视频，所述情景训练激光射击训练模块根据触发事件将所述投影屏幕上当前显示的分支视频切换至所述触发事件对应的分支视频；

所述广角摄像机将采集到的所述环境图像发送至所述影像对抗激光射击训练模块，所述影像对抗激光射击训练模块接入对抗方的投影机，所述对抗方的投影机将所述环境图像投影于对抗方的投影屏幕上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：上述军警影像射击训练系统基于训练激光枪、投影机、投影屏幕、红外摄像机、广角摄像机、语音报靶装置和主控计算机之间的相互配合，不仅能够实现对既定靶标的射击训练，而且还能够模拟现实场景，对受训人员的警戒能力、反应能力等进行训练，同时该系统还可以用于对抗双方进行对抗射击训练，通过本实用新型所提出的军警影像射击训练系统可实现高仿真的射击训练，具有较强的实用性。

附图说明

图1为本实用新型其中一个实施例中军警影像射击训练系统的结构示意图；

图2为本实用新型其中一个具体实施方式中投影屏幕上的射击训练用靶标图像的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图及较佳实施例对本实用新型的技术方案进行详细描述。

在其中一个实施例中，军警影像射击训练系统包括实景训练场地、训练激光枪1、投影机2、投影屏幕3、红外摄像机4、广角摄像机5、语音报靶装置6和主控计算机7，其中主控计算机7包括影像打靶激光射击训练模块、情景训练激光射击训练模块和影像对抗激光射击训练模块。

具体地，如图1所示，主控计算机7分别与训练激光枪1、投影机2、投影屏幕3、广角摄像机5和语音报靶装置6连接，其中，训练激光枪1用于发射射击训练用激光束，其包括枪壳体、激光发射器等；投影机2置于投影屏幕3的前方，用于将射击训练用图像或者射击训练用视频投影于投影屏幕3上，投影屏幕3可以由若干个子投影屏幕拼接而成；红外摄像机4用于实时采集投影屏幕3上显示的图像；广角摄像机5用于实时采集受训人员所在实景训练场地的环境图像，实景训练场地内设有掩体和仿真草坪，实景训练场地内还设有用于模拟室外气候的加湿装置和出风装置；语音报靶装置6用于播放受训人员的射击环数语音。

影像打靶激光射击训练模块控制投影机2将射击训练用靶标图像投影于投影屏幕3上，红外摄像机4实时采集投影屏幕3上显示的带有激光点的靶标图像并将带有激光点的靶标图像发送至影像打靶激光射击训练模块，影像打靶激光射击训练模块根据射击训练用靶标图像和带有激光点的靶标图像确定对应的射击环数并控制语音报靶装置6播放对应的射击环数。在本实施例中，影像打靶激光射击训练模块是一种面向基础精度射击训练的模块，影像打靶激光射击训练模块控制投影机2将射击训练用靶标图像投影于投影屏幕3上，受训人员利用训练激光枪1对投影屏幕3上所显示的训练用靶标图像进行射击，训练激光枪1发送射击信号至影像打靶激光射击训练模块，影像打靶激光射击训练模块发送采集驱动信号至红外摄像机4，红外摄像机4则根据采集驱动信号对投影屏幕3进行图像采集，得到带有激光点(即弹着点)的靶标图像，红外摄像机4将带有激光点的靶标图像发送至影像打靶激光射击训练模块；影像打靶激光射击训练模块基于图像处理技术检查激光点在投影屏幕3上的位置，进而获得激光点在靶标上的位置，亦即影像打靶激光射击训练模块利用图像处理技术，根据射击训练用靶标图像和带有激光点的靶标图像确定对应的射击环数，确定对应的射击环数后，影像打靶激光射击训练模块控制语音报靶装置6播放对应的射击环数，实现智能语音报靶功能。

作为一种具体的实施方式，射击训练用靶标图像对应有若干个靶道，并且每一个靶道均对应于一个靶标，投影屏幕3上可以同时显示多靶道各种类型的靶标，从而实现多套路打靶训练。

作为一种具体的实施方式，投影屏幕3上显示的射击训练用靶标图像对应的靶道的数量为2～4个，支持多靶道同时射击，从而提高训练系统的利用效率，使得本实用新型所提出的军警影像射击训练系统适用于日常高密度射击训练、射击考核以及射击比赛等。如图2所示，投影屏幕3上显示的射击训练用靶标图像对应的靶道的数量为4个，每一个靶道均对应于一个靶标，同时，射击训练用靶标图像还包括受训者的名字、上发以及总分。

作为一种具体的实施方式，靶标为胸环靶、半身靶、侧身靶、人像靶、人质靶、部位靶、移动靶、起倒靶、隐显靶和动物靶中的任意一个。本实用新型支持单人多靶、多人多靶的射击训练模式，可采用多种靶标，如胸环靶、半身靶、侧身靶、人像靶、人质靶、部位靶、移动靶、起倒靶、隐显靶和动物靶等，其中移动靶可以为室内外三维环境移动靶，起倒靶可以为室内外三维环境起倒靶，隐显靶可以为室内外三维环境隐显靶。

情景训练激光射击训练模块用于考核受训人员对事件的处理能力、对警用装备(例如枪械，手雷，警棍，烟雾弹，催泪喷射器，强光手电等)的了解及使用情况。情景训练激光射击训练模块控制投影机2将射击训练用情景视频投影于投影屏幕3上，其中射击训练用情景视频包括若干个分支视频，情景训练激光射击训练模块还用于根据触发事件将投影屏幕3上当前显示的分支视频切换至触发事件对应的分支视频。本实施例中的射击训练用情景视频可以是预先人工制作的视频，也可以是实时传输至投影机2的视频，射击训练用情景视频能够涵盖遭遇、盘查、谈判、解救人质、狙击等情景训练科目，同时，本实施例中的情景训练激光射击训练模块还具有以下功能：自动记录射击结果，自动对装备使用进行评估；射击记录存档保存；支持事后回放并标注射击点位置；多功能脚本系统支持各种复杂剧情和多装备混合训练；开放式脚本规范，可结合会声会影、PhotoShop软件自行制作节目。受训人员的训练结果和其它训练信息保存在训练结果数据文件中，可以归档，打印和上传；受训人员的训练过程以时间轴为依据保存起来，训练结束后可以进行回放分析，在回放分析时标注受训人员射击的弹着点位置，受训人员可以分析失误射击的现场原因；每个训练剧情是通过开放的脚本文件编制的，可以编制任意复杂的剧情，可以将枪械、手雷、烟雾弹、警棍、催泪喷射器、强光手电等组合在剧情中，进行多装备混合训练。

作为一种具体的实施方式，情景训练激光射击训练模块还用于根据投影屏幕3上当前显示的分支视频和触发事件生成训练结果评估信息。每一个射击训练用情景视频由多个分支视频组成，每一个分支视频都对应一种训练结果，每一种训练结果都有预先设计好的评估信息，情景训练激光射击训练模块根据分支视频和触发事件的情况生成训练结果评估信息，例如，对于射击训练用情景视频是制止一个手持非致命武器的疑犯而言，受训人员采用警棍或催泪喷射器制止疑犯属于正确执法，受训人员使用枪支则属于非正确执法，情景训练激光射击训练模块会根据受训人员使用警用装备的情况对情景训练的结果进行评估，生成训练结果评估信息，这里的训练结果评估信息可以包括训练评分分数等信息。

作为一种具体的实施方式，触发事件包括受训人员击中投影屏幕3上当前显示的分支视频中的热区、受训人员选择与投影屏幕3上当前显示的分支视频对应的警用装备和环境传感器发出的传感信号。以环境传感器为例，分支视频可以由环境传感器触发，例如在一个室内射击训练的情景，疑犯在受训人员开门进屋时会从隐蔽处闪出射击，现场安装了实际的门，但只有受训人员开启门之后，疑犯才会闪出射击，这样才能训练受训人员的警戒能力和反应能力。当受训人员击中投影屏幕3上当前显示的分支视频中的热区时，情景训练激光射击训练模块将投影屏幕3上当前显示的分支视频切换至受训人员击中热区所对应的分支视频；当受训人员选择与投影屏幕3上当前显示的分支视频对应的警用装备时，如受训人员射击或者挥舞警棍等，情景训练激光射击训练模块将投影屏幕3上当前显示的分支视频切换至受训人员射击或者挥舞警棍等所对应的分支视频。

作为一种具体的实施方式，分支视频的中间帧图像中的热区通过关键帧插值法计算获得。视频图像中，可以被击中的区域称为热区。因为视频是动态播放的，因此热区的大小和位置也是动态的。视频图像一般每秒有25幅图像，如果每幅图像中的热区都要人工制作的话，工作量是非常大的。采用关键帧插值技术，只在有代表性的时间节点上制作热区图像，中间帧图像的热区可以根据关键帧通过插值技术在线计算，这种利用关键帧插值法制作分支视频的中间帧图像中的热区可以极大地减少人工制作热区的工作量。

影像对抗激光射击训练模块是一种采用摄像和投影技术相结合，使分组受训人员虚拟面对面进行对抗射击训练的模块，在影像对抗射击训练中，采用掩体、伪装、障碍等遮蔽物构成一定的实际情景环境，受训人员身处实景训练场地内，该实景训练场地内设有掩体和仿真草坪等训练设施，还设有用于模拟阴雨天气等的加湿装置(如喷淋器、喷雾器等)和用于模拟室外风力的出风装置(如风机等)，此外，实景训练场地内还设有用于传达信息的控制室，该控制室可用于训练教官向各个受训人员传达控制命令以及为各个受训人员配置训练激光枪参数。广角摄像机5实时采集受训人员所在实景训练场地(即实际射击训练的场馆)的环境图像，并将采集到的环境图像发送至影像对抗激光射击训练模块，影像对抗激光射击训练模块接入对抗方的投影机，对抗方的投影机将环境图像投影于对抗方的投影屏幕上，从而进行单方情景训练。进一步地，在影像对抗射击训练中，两个实际训练场地环境通过广角摄像机进行拍摄并显示在对方的投影屏幕上，并通过录音设备同步播放对手现场声音，双方可以进行对抗性射击训练，并且该训练系统通过图像处理技术可以自动识别是否击中对方，根据双方的命中次数自动判定胜负结果，同时该系统自动记录每次射击的弹着点位置，可以通过回放进行评估和分析，对于这种双场地的影像对抗，可以通过播音设备和无线对讲设备进行通话和指挥，以及通过多投影机软件拼接融合技术，实现多个投影机拼接构成的大屏幕显示环境，实现大场地对大场地的影像对抗。

本实施例所提出的军警影像射击训练系统的有益效果是：上述军警影像射击训练系统基于训练激光枪、投影机、投影屏幕、红外摄像机、广角摄像机、语音报靶装置和主控计算机之间的相互配合，不仅能够实现对既定靶标的射击训练，而且还能够模拟现实场景，对受训人员的警戒能力、反应能力等进行训练，同时该系统还可以用于对抗双方进行对抗射击训练，通过本实用新型所提出的军警影像射击训练系统可实现高仿真的射击训练，具有较强的实用性。

作为一种具体的实施方式，影像打靶激光射击训练模块还用于对包括激光点的局部区域图像进行放大、弹孔位置标注和射击环数标注，得到弹着点区域图像，并通过投影机2将弹着点区域图像投影于投影屏幕3上。在本实施方式中，影像打靶激光射击训练模块还用于对包括激光点的局部区域图像(靶标上弹着点周围的一个小区域图像)进行射击信息标注，射击信息标注包含如下几个方面：对包括激光点的局部区域图像进行放大显示，并以弹孔加十字线方式显示弹着点位置；在靶标上标注弹孔位置，刚射击的弹孔加红色十字线；在靶标下方标注射击环数，报靶显示精度可达0.1环。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种军警影像射击训练系统，其特征在于，包括实景训练场地、训练激光枪(1)、投影机(2)、投影屏幕(3)、红外摄像机(4)、广角摄像机(5)、语音报靶装置(6)和主控计算机(7)，所述主控计算机(7)包括影像打靶激光射击训练模块、情景训练激光射击训练模块和影像对抗激光射击训练模块；

所述主控计算机(7)分别与所述训练激光枪(1)、所述投影机(2)、所述红外摄像机(4)、所述广角摄像机(5)和所述语音报靶装置(6)连接；

所述训练激光枪(1)用于发射射击训练用激光束；

所述投影机(2)将射击训练用图像或者视频投影于所述投影屏幕(3)上；

所述红外摄像机(4)用于实时采集所述投影屏幕(3)上显示的图像；

所述广角摄像机(5)用于实时采集受训人员所在实景训练场地的环境图像，所述实景训练场地内设有掩体和仿真草坪，所述实景训练场地内还设有用于模拟室外气候的加湿装置和出风装置；

所述语音报靶装置(6)用于播放受训人员的射击环数语音；

所述影像打靶激光射击训练模块控制所述投影机(2)将射击训练用靶标图像投影于所述投影屏幕(3)上，所述红外摄像机(4)实时采集所述投影屏幕(3)上显示的带有激光点的靶标图像并将所述带有激光点的靶标图像发送至所述影像打靶激光射击训练模块，所述影像打靶激光射击训练模块根据所述射击训练用靶标图像和所述带有激光点的靶标图像确定对应的射击环数并控制所述语音报靶装置(6)播放对应的所述射击环数；

所述情景训练激光射击训练模块控制所述投影机(2)将射击训练用情景视频投影于所述投影屏幕(3)上，所述射击训练用情景视频包括若干个分支视频，所述情景训练激光射击训练模块根据触发事件将所述投影屏幕(3)上当前显示的分支视频切换至所述触发事件对应的分支视频；

所述广角摄像机(5)将采集到的所述环境图像发送至所述影像对抗激光射击训练模块，所述影像对抗激光射击训练模块接入对抗方的投影机，所述对抗方的投影机将所述环境图像投影于对抗方的投影屏幕上。

2.根据权利要求1所述的军警影像射击训练系统，其特征在于，

所述射击训练用靶标图像对应有若干个靶道，且每一所述靶道均对应于一个靶标。

3.根据权利要求2所述的军警影像射击训练系统，其特征在于，

所述射击训练用靶标图像对应的所述靶道的数量为2～4个。

4.根据权利要求2或3所述的军警影像射击训练系统，其特征在于，

所述靶标为胸环靶、半身靶、侧身靶、人像靶、人质靶、部位靶、移动靶、起倒靶、隐显靶和动物靶中的任意一个。

5.根据权利要求1至3任意一项所述的军警影像射击训练系统，其特征在于，

所述情景训练激光射击训练模块还用于根据所述投影屏幕(3)上当前显示的分支视频和所述触发事件生成训练结果评估信息。

6.根据权利要求1至3任意一项所述的军警影像射击训练系统，其特征在于，

所述触发事件包括受训人员击中所述投影屏幕(3)上当前显示的分支视频中的热区、受训人员选择与所述投影屏幕(3)上当前显示的分支视频对应的警用装备和环境传感器发出的传感信号。

7.根据权利要求6所述的军警影像射击训练系统，其特征在于，

所述分支视频的中间帧图像中的热区通过关键帧插值法计算获得。

8.根据权利要求6所述的军警影像射击训练系统，其特征在于，

所述警用装备为枪械、手雷、警棍、烟雾弹、催泪喷射器或者强光手电中的任意一种。

9.根据权利要求1至3任意一项所述的军警影像射击训练系统，其特征在于，

所述影像打靶激光射击训练模块还用于对包括所述激光点的局部区域图像进行放大、弹孔位置标注和射击环数标注，得到弹着点区域图像，并通过所述投影机(2)将所述弹着点区域图像投影于所述投影屏幕(3)上。

10.根据权利要求1至3任意一项所述的军警影像射击训练系统，其特征在于，

所述射击训练用情景视频为预先人工制作的视频或者实时传输至所述投影机(2)的视频。