CN218155745U - 一种多激光枪模拟训练系统用图像采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多激光枪模拟训练系统用图像采集装置，包括：摄像头、图像端通讯模块、图像端时间显示机构、图像端控制单元。本实用新型采用图像端时间显示机构实现时间信号作为标识，能够采集射击靶标场景照片并附带时间标记值，克服了现有技术中的弊端，实现多个激光枪，仅需一个图像采集设备就能完成射击信息的采集、识别，节省了设备的成本，而且能够准确快速的进行信息采集和识别，给使用者较好的射击体验。

Description

一种多激光枪模拟训练系统用图像采集装置

技术领域

本实用新型涉及激光枪模拟训练领域，尤其涉及一种多激光枪模拟训练系统用图像采集装置。

背景技术

传统的实弹打靶射击，需要消耗弹药，危险性较高，需要专业人员参与指导。同时部署设备所需场地较大，因此运营成本比较高。使用激光进行射击打靶，安全性高，精度高。因此激光枪模拟射击被越来越多地应用到国防教育、学生军训、企业军训、军事展馆射击体验活动、娱乐等多种场合。

市场上现有影像形式的激光枪模拟射击系统主要有以下两种形式：

第一种形式为激光枪射击到投影图像上，通过摄像头采集激光枪射击到投影图像上的落点，判断射击结果。此种方式的缺点为：由于激光枪的光束不能够被摄像头拍照信息识别枪支号，一个场景中只能进行一个激光枪的训练，无法模拟一个场景中多人共同射击的情况。

第二种形式为在第一种形式的基础上进行的改进，为多支激光枪形式，各个激光枪发出的激光束的波长均不相同，每个激光枪对应一个摄像头，各个摄像头通过滤光片只能采集各自所对应的激光枪射击到投影图像上的落点，判断各个激光枪的射击结果。此种方式的缺点为：仍然没有脱离第一种形式的一个激光枪需对应的一个摄像头，加工时，每一个激光枪、每一个摄像头均需要特定的要求，不利于扩展多人模拟训练。在一个场景中，射击投影图像时，激光枪往往是固定位置，不能够移动的，设备使用的灵活性大大受限。

实用新型内容

本实用新型提供一种能够采集射击靶标场景照片并附带时间标记值，克服了现有技术中的弊端，实现多个激光枪，仅需一个图像采集设备完成射击信息的采集，可以灵活调整激光枪数量，增加了使用的便利，而且能够准确快速的进行信息采集和识别，给使用者较好的射击体验的一种多激光枪模拟训练系统用图像采集装置。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种多激光枪模拟训练系统用图像采集装置，包括：摄像头，用于在设置好时间间隔的取样时间点拍摄对应靶标场景图片；

图像端通讯模块，用来发送和接收信息，用来接收强制同步用的主控时间信号，并发送摄像头采集到的射击靶标场景照片；

图像端时间显示机构，用于显示图像采集装置对应的时间；

图像端控制单元，自带时间计时器，接收图像端通讯模块传递过来的强制同步用的主控时间信号，将图像端控制单元的自带时间计时器进行同步，并控制图像端时间显示机构显示时间；在设置好时间间隔的取样时间点控制摄像头拍摄靶标场景照片，并将图像端时间显示机构显示的时间作为一部分拍摄成射击靶标场景照片；通过图像端通讯模块将射击靶标场景照片发送。

作为优选的技术方案，图像端通讯模块为图像端无线通讯单元。

作为优选的技术方案，图像端时间显示机构包括若干排列设置的灯珠，所述图像端控制单元的输出端控制连接所述灯珠。

作为优选的技术方案，图像端时间显示机构设置在摄像头前方。

作为优选的技术方案，还包括支架，所述支架上设有所述图像端时间显示机构和摄像头。

作为优选的技术方案，还包括罩壳，所述罩壳盖设在所述图像端时间显示机构和所述摄像头的外部，所述罩壳的前部开设有与所述摄像头的镜头对应的摄像窗口。

由于采用了上述技术方案，采用图像端时间显示机构实现时间信号作为标识，能够采集射击靶标场景照片并附带时间标记值，克服了现有技术中的弊端，实现多个激光枪，仅需一个图像采集设备就能完成射击信息的采集、识别，节省了设备的成本，而且能够准确快速的进行信息采集和识别，给使用者较好的射击体验。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的电路模块部分的结构原理图；

图3是多激光枪模拟训练系统的结构示意图，示出了在一个取样时间点的射击瞬间状态；

图4是图3的状态后解析后显示的射击效果图像；

图5是多激光枪模拟训练系统的信号传输示意图。

图中：1-摄像头；2-灯珠；3-支架；4-罩壳；5-摄像窗口；6-激光枪；7-时间同步控制器机构；8-场景图像装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1和图2所示，一种多激光枪模拟训练系统用图像采集装置，包括：摄像头1，用于在设置好时间间隔的取样时间点拍摄对应靶标场景图片；

图像端通讯模块，用来发送和接收信息，用来接收强制同步用的主控时间信号，并发送摄像头1采集到的射击靶标场景照片；

图像端时间显示机构，用于显示图像采集装置对应的时间；

图像端控制单元，自带时间计时器，接收图像端通讯模块传递过来的强制同步用的主控时间信号，将图像端控制单元的自带时间计时器进行同步，并控制图像端时间显示机构显示时间；在设置好时间间隔的取样时间点控制摄像头1拍摄靶标场景照片，并将图像端时间显示机构显示的时间作为一部分拍摄成射击靶标场景照片；通过图像端通讯模块将射击靶标场景照片发送。图像端控制单元采用单片机。

图像端通讯模块为图像端无线通讯单元。无线通讯单元能够提高使用的便利性。

图像端时间显示机构包括若干排列设置的灯珠2，所述图像端控制单元的输出端控制连接所述灯珠2。用灯珠2亮灭代表二进制计数法，例如，共有8个灯珠2，在第一个取样时间点时，8个排列灯珠2为“灭灭灭灭灭灭灭亮”，可以解析为二进制为00000001；在第二个取样时间点时，8个排列灯珠2为“灭灭灭灭灭灭亮灭”，可以解析为二进制为00000010；……。采用二进制计数法，有利于识别射击靶标场景照片中所包含的图像端时间显示机构显示的时间。

图像端时间显示机构设置在摄像头1前方，上述结构能够确保摄像头1将图像端时间显示机构显示的时间作为一部分拍摄成射击靶标场景照片。

还包括支架3，所述支架3上设有所述图像端时间显示机构和摄像头1。上述结构方便将本实施例做成一个整体，方便移动。

还包括罩壳4，所述罩壳4盖设在所述图像端时间显示机构和所述摄像头1的外部，所述罩壳4的前部开设有与所述摄像头1的镜头对应的摄像窗口5。罩壳4能够起到较好地封装、防尘、保护作用，摄像窗口5确保摄像头1的正常使用。

本实施例为一种基于时间标记实现的多激光枪模拟训练系统中的一部分，现在结合一种基于时间标记实现的多激光模拟训练系统来说明实施例。

如图3、图4和图5所示，一种基于时间标记实现的多激光枪模拟训练系统，包括：

第一部分，场景图像装置8，用于提供模拟射击用的靶标场景图片，可以采用显示屏或者投影仪；

第二部分，主控制台，用来接收射击靶标场景照片及枪端时间信号，处理分析确定打靶结果；并控制场景图像装置8变换显示具有“中弹”效果的靶标场景图片；

第三部分，时间同步控制器机构7，包括

控制器端通讯模块，用来发送和接收信息；

控制器端控制单元，自带时间计时器，定时通过控制器端通讯模块向外发送强制同步用的主控时间信号；

第四部分，若干激光枪6，若干激光枪6组成一个群组，并被分配枪ID，每个激光枪6包括

扳机，用于在扣动时触发扳机开关产生扳机触发信号；

枪端通讯模块，用来发送和接收信息；

枪端控制单元，自带时间计时器，枪端通讯模块接收控制器端通讯模块发送出来的主控时间信号，将枪端控制单元的自带时间计时器进行同步；用来接收扣动扳机时的扳机触发信号，控制将枪端时间信号通过枪端通讯模块发送到主控制台；

激光发射单元，由枪端控制单元控制激光亮灭；枪端控制单元控制若干激光枪6的激光发射单元为错时发射，在设置好时间间隔的取样时间点，仅且只有一把激光枪6的激光发射单元为亮状态，其余激光枪6为灭状态；

第五部分，为本实施例，包括

摄像头1，用于在设置好时间间隔的取样时间点拍摄对应靶标场景图片；

图像端通讯模块，用来发送和接收信息，用来接收控制器端通讯模块发送出的强制同步用的主控时间信号，并发送摄像头1采集到的射击靶标场景照片到主控制台；

图像端时间显示机构，用于显示图像采集装置对应的时间；

图像端控制单元，自带时间计时器，接收图像端通讯模块传递过来的强制同步用的主控时间信号，将图像端控制单元的自带时间计时器进行同步，并控制图像端时间显示机构显示时间；在设置好时间间隔的取样时间点控制摄像头1拍摄靶标场景照片，并将图像端时间显示机构显示的时间作为一部分拍摄成射击靶标场景照片；通过图像端通讯模块将射击靶标场景照片发送到主控制台。

时间同步控制器机构7定时发送强制同步用的主控时间信号至若干激光枪6、图像采集装置，使若干激光枪6、图像采集装置自带时间计时器进行同步，使得时间同步控制器机构7、若干激光枪6、图像采集装置处于一个时间系中，避免由于外界因素导致时间不一致的情况发生。

主控制台可以为电脑、平板，或者其他具有运算、存储能力的电子设备，能够按照本实施例的控制方法进行对应的操作。

若干激光枪6未扣动扳机状态时，包括以下步骤：

S1-1、通过主控制台控制场景图像装置8将模拟射击用的靶标场景的图像进行投影或者显示；

S1-2、时间同步控制器机构7进入工作状态，控制器端控制单元根据自带时间计时器的计时，通过控制器端通讯模块定时发送强制同步用的主控时间信号；

S1-3、将若干激光枪6组成一个群组，并为每个激光枪6分配枪ID；

每个激光枪6由枪端控制单元控制激光发射单元的激光亮灭，枪端控制单元控制若干激光枪6的激光发射单元为错时发射；

枪端通讯模块接收S1-2步骤的主控时间信号，将主控时间信号传递到枪端控制单元，枪端控制单元将自带时间计时器调整到与主控时间信号一致；

S1-4、图像端控制单元根据自带时间计时器，在设置好时间间隔的取样时间点，控制图像端时间显示机构变化显示时间；

图像端控制单元根据自带时间计时器，在设置好时间间隔的取样时间点，控制摄像头1拍摄靶标场景照片，并将图像端时间显示机构显示的时间作为一部分拍摄成射击靶标场景照片，通过图像端通讯模块将射击靶标场景照片发送到主控制台；

图像端通讯模块接收S1-2步骤的主控时间信号，将主控时间信号传递到图像端控制单元，图像端控制单元将自带时间计时器调整到与主控时间信号一致；

S1-5、主控制台接收S1-4步骤发送过来的射击靶标场景照片；

若干激光枪6中任一激光枪6扣动扳机状态时，包括以下步骤：

S2-1、扣动扳机的激光枪6的枪端控制单元接收扣动扳机时的扳机触发信号，控制将枪端时间信号通过枪端通讯模块发送到主控制台；

S2-2、主控制台接收到S2-1步骤的枪端时间信号；

S2-3、主控制台识别S1-5步骤的射击靶标场景照片中包含的图像端时间显示机构显示的时间，当匹配到图像端时间显示机构显示的时间与枪端时间信号一致时，确认该射击靶标场景照片为扣动扳机时的射击靶标场景照片，同时确认射击枪ID；

S2-4、主控制台判断S2-3步骤的扣动扳机时的射击靶标场景照片是否有激光束的落点光斑，如果不存在落点光斑则解析为没有打中状态；如果存在落点光斑则为打中状态，解析落点光斑在射击靶标场景照片中的坐标点，确定射击结果，将射击结果计算入步骤S2-3确定的射机枪ID上，同时主控制台控制场景图像装置8变换靶标场景的图像，在落点光斑对应的坐标点显示弹孔效果。

S1-5步骤具体为控制器端通讯模块接收S1-4步骤发送过来的射击靶标场景照片，再传输至主控制台。

S1-3步骤错时发射具体为在设置好时间间隔的取样时间点，仅且只有一把激光枪6的激光发射单元为亮状态，其余激光枪6为灭状态；若干激光枪6组成一个群组，各个激光枪6的激光发射单元在取样时间点依次为亮状态，循环往复。

本实施例采用图像端时间显示机构实现时间信号作为标识，能够采集射击靶标场景照片并附带时间标记值，克服了现有技术中的弊端，实现多个激光枪6，仅需一个图像采集设备就能完成射击信息的采集、识别，节省了设备的成本，而且可以灵活调整激光枪6数量，增加了使用的便利，而且能够准确快速的进行信息采集和识别，给使用者较好的射击体验。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种多激光枪模拟训练系统用图像采集装置，其特征在于，包括：摄像头，用于在设置好时间间隔的取样时间点拍摄对应靶标场景图片；

图像端通讯模块，用来发送和接收信息，用来接收强制同步用的主控时间信号，并发送摄像头采集到的射击靶标场景照片；

图像端时间显示机构，用于显示图像采集装置对应的时间；

图像端控制单元，自带时间计时器，接收图像端通讯模块传递过来的强制同步用的主控时间信号，将图像端控制单元的自带时间计时器进行同步，并控制图像端时间显示机构显示时间；在设置好时间间隔的取样时间点控制摄像头拍摄靶标场景照片，并将图像端时间显示机构显示的时间作为一部分拍摄成射击靶标场景照片；通过图像端通讯模块将射击靶标场景照片发送。

2.如权利要求1所述的一种多激光枪模拟训练系统用图像采集装置，其特征在于，图像端通讯模块为图像端无线通讯单元。

3.如权利要求1所述的一种多激光枪模拟训练系统用图像采集装置，其特征在于，图像端时间显示机构包括若干排列设置的灯珠，所述图像端控制单元的输出端控制连接所述灯珠。

4.如权利要求1所述的一种多激光枪模拟训练系统用图像采集装置，其特征在于，图像端时间显示机构设置在摄像头前方。

5.如权利要求1至4任一项所述的一种多激光枪模拟训练系统用图像采集装置，其特征在于，还包括支架，所述支架上设有所述图像端时间显示机构和摄像头。

6.如权利要求1至4任一项所述的一种多激光枪模拟训练系统用图像采集装置，其特征在于，还包括罩壳，所述罩壳盖设在所述图像端时间显示机构和所述摄像头的外部，所述罩壳的前部开设有与所述摄像头的镜头对应的摄像窗口。

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