專利名稱：模擬激光射擊系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種模擬激光射擊系統(tǒng)，它屬于游戲娛樂領(lǐng)域。
目前的模擬激光射擊系統(tǒng)通常包括激光槍和目標靶，其中的目標靶一般為固定畫面，其內(nèi)容單一、枯燥，缺乏吸引力。
本發(fā)明的目的是提供一種能夠顯示動態(tài)畫面，并且在畫面內(nèi)的目標被擊中后自動切換新的畫面的模擬激光射擊系統(tǒng)。
上述目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種模擬激光射擊系統(tǒng)，包括激光槍、高清晰度顯示器、攝像頭、采集卡、主控計算機和音響設備，其中，主控計算機內(nèi)部含有激光點測量軟件系統(tǒng)和主控制軟件系統(tǒng)，主控計算機控制所述音響設備并通過其內(nèi)部的主控制軟件系統(tǒng)控制高清晰度顯示器；上述攝像頭、采集卡和激光點測量軟件系統(tǒng)構(gòu)成激光點測量系統(tǒng)；所述攝像頭置于可以攝入所述高清晰度顯示器顯示的圖象的位置，其輸出端連接采集卡的輸入端，采集卡的輸出端接入主控計算機內(nèi)的激光點測量軟件系統(tǒng)，激光點測量軟件系統(tǒng)連接主控制軟件系統(tǒng)；所述主控制軟件系統(tǒng)執(zhí)行如下步驟首先生成目標未被擊中時新的動畫幀，再收集經(jīng)激光點測量軟件系統(tǒng)處理后的圖象信號，判斷圖象內(nèi)是否有激光點，若沒有，回到上述生成目標未被擊中時新的動畫幀的步驟，若有，則再判斷激光點是否擊中目標，若否，則再次回到上述生成目標未被擊中時新的動畫幀的步驟，同時計分，若是，則切換目標被擊中后的新的動畫幀并計分。
作為本發(fā)明的改進，還可將主控計算機通過網(wǎng)絡與其它模擬激光射擊系統(tǒng)聯(lián)接。
本系統(tǒng)的工作原理如下高清晰度顯示器根據(jù)主控制軟件系統(tǒng)傳入的信號顯示畫面，同時音響設備播放由主控計算機控制的聲音效果；攝像頭將高清晰度顯示器顯示的光信號攝入后轉(zhuǎn)換為電信號傳入采集卡，采集卡將采集到的電信號轉(zhuǎn)換為按幀儲存的數(shù)字信號再傳入主控計算機，該信號由主控計算機內(nèi)的激光點測量軟件系統(tǒng)進行處理，經(jīng)過上述激光點測量系統(tǒng)的處理，輸出信號變?yōu)橹骺刂栖浖到y(tǒng)可以識別、處理和判斷的信號；主控制軟件系統(tǒng)按預先編制的程序運行，對圖象內(nèi)是否有激光點和激光點是否擊中目標進行判斷，并決定高清晰度顯示器顯示的畫面和得分。
由于該技術(shù)方案可顯示動態(tài)畫面，播放聲音效果，并且在目標被擊中后還可自動進行畫面切換，因此具有真實、生動之感，而且顯示清晰、自然；若與網(wǎng)絡聯(lián)接，還可進行網(wǎng)上比賽和排名。
下面結(jié)合附圖和實施例對發(fā)明作詳細說明
圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明中主控制軟件系統(tǒng)的程序流程圖。
本實施例給出了一種網(wǎng)絡模擬激光射擊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，包括激光槍(圖中未示出)、高清晰度顯示器1、攝像頭7、采集卡8、主控計算機2和音響設備6，其中，主控計算機2內(nèi)部含有激光點測量軟件系統(tǒng)9和主控制軟件系統(tǒng)4，主控計算機2控制所述音響設備6并通過其內(nèi)部的主控制軟件系統(tǒng)4控制高清晰度顯示器1；上述攝像頭7、采集卡8和激光點測量軟件系統(tǒng)9構(gòu)成激光點測量系統(tǒng)；所述攝像頭7置于可以攝入所述高清晰度顯示器1顯示的圖象的位置，其輸出端連接采集卡8的輸入端，采集卡8的輸出端接入主控計算機2內(nèi)的激光點測量軟件系統(tǒng)9，激光點測量軟件系統(tǒng)9連接主控制軟件系統(tǒng)4，主控計算機2通過網(wǎng)絡互聯(lián)設備3聯(lián)接因特網(wǎng)10，因特網(wǎng)10與其它模擬激光射擊系統(tǒng)5聯(lián)接。
在本實施例中，高清晰度顯示器1用于顯示計算機生成的畫面，同時作為激光槍的目標靶；激光槍2用于向高清晰度顯示器1發(fā)射激光；激光點測量系統(tǒng)用于測量屏幕上激光點的位置坐標，其中，攝像頭7將來自屏幕上的圖象及激光點的光信號轉(zhuǎn)化為電信號，采集卡8將從攝像頭傳來的電信號轉(zhuǎn)化為按幀儲存的數(shù)字信號，并確定其中某一幀畫面各像素的灰度值；激光點測量軟件系統(tǒng)9用于找出灰度值最大的點，判斷其是否為激光點，若是，求出其相對于屏幕的位置坐標；主控制軟件系統(tǒng)4用于生成動態(tài)畫面，控制音響設備的播放，并將從激光點測量系統(tǒng)傳來的激光點位置坐標與目標位置進行比較，判斷是否擊中目標，若擊中，則切換諸如動物倒下，飛機、軍艦起火或爆炸的動態(tài)畫面，同時還進行記分，排名次，并控制網(wǎng)絡互聯(lián)設備實現(xiàn)網(wǎng)絡對戰(zhàn)；音響設備5受主控制軟件系統(tǒng)控制，播放槍聲以及諸如動物的各種叫聲、飛機轟鳴聲等聲音；網(wǎng)絡互聯(lián)設備3用于實現(xiàn)多套系統(tǒng)之間的網(wǎng)絡互聯(lián)，使不同的玩家可通過網(wǎng)絡對戰(zhàn)。
本系統(tǒng)中的激光點測量系統(tǒng)工作原理如下用攝像頭對準屏幕上的圖象和激光點，由于激光點的亮度遠遠大于圖象的亮度，當將攝像頭的光圈調(diào)到足夠小時，可以使得攝像頭所采得的圖象中只有灰度值大于某一值a(0＜a＜256，一般取為230)的激光點，而其他點的灰度值都小于a。這樣通過在軟件中進行灰度值大小判斷就可以把這個激光點所對應的像素點與其他點區(qū)分開來，這時可以得到該激光點對應像素在采集卡所采集的幀中的位置坐標，然后在軟件中通過一定的變換就可以把該激光點相對于屏幕的位置坐標求出來。
在軟件系統(tǒng)中，通過調(diào)用采集卡所帶的函數(shù)得到當前幀各像素點的灰度信息，然后用循環(huán)判斷的方法先找出灰度值最大的點，判斷該點的灰度值是否大于某一值(如230)，如果大于該值，就表明該灰度最大值對應的像素是激光點所在的像素，而不是其他光線在屏幕上投影所造成的干擾(因為其他光線在屏幕上的投影所對應的像素點的灰度值不會大于該值)。此時可同時得到該像素點在攝像頭攝入的圖象中的位置坐標，再通過一次變換即可得到其在屏幕中的的位置坐標。該變換所需的變換因子是激光點測量系統(tǒng)首次使用前進行校準得到的。校準完畢后，只要保持攝像頭位置不變，變換因子就不會改變，以后再使用激光點測量系統(tǒng)時就不需要再校準了。
上述坐標變換的原理如下屏幕坐標系取左上角為原點，x軸正方向向右，y軸正方向向下。在屏幕上依次投射兩個激光點A(x1，y1)，B(x2，y2)(x1，y1，x2，y2是已知的屏幕坐標)，且使得x1≠x2，y1≠y2。使用灰度值大小比較法求出點A在攝像頭攝入的圖象中的象素坐標值(X1，Y1)(攝像頭攝入的圖象坐標系取左上角為原點，x軸正方向向右，y軸正方向向下)，同理求出點B在攝像頭圖象中的象素坐標值(X2，Y2)。運用幾何坐標變換原理可以求出攝像頭攝入的圖象坐標系原點在屏幕坐標系中的坐標值(H，K)。那么任一點若在攝像頭攝入的圖象中的象素坐標值為(X，Y)，則其在屏幕坐標系中的坐標值(x，y)由關(guān)系式x＝X+H，y＝Y(jié)+K可以得出。
主控制軟件系統(tǒng)執(zhí)行圖2所示的流程首先生成目標未被擊中時新的動畫幀，再收集經(jīng)激光點測量軟件系統(tǒng)處理后的圖象信號，判斷圖象內(nèi)是否有激光點，若沒有，回到上述生成目標未被擊中時新的動畫幀的步驟，若有，則再判斷激光點是否擊中目標，若否，則再次回到上述生成目標未被擊中時新的動畫幀的步驟，同時計分，若是，則切換目標被擊中后的新的動畫幀并計分。
應當指出，本于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本系統(tǒng)進行若干種改進或變型，這些改進或變型都應視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種模擬激光射擊系統(tǒng)，包括激光槍和目標靶，其特征在于還包括攝像頭、采集卡、主控計算機和音響設備，其中，目標靶為高清晰度顯示器，主控計算機內(nèi)部含有激光點測量軟件系統(tǒng)和主控制軟件系統(tǒng)，主控計算機控制所述音響設備并通過其內(nèi)部的主控制軟件系統(tǒng)控制高清晰度顯示器；上述攝像頭、采集卡和激光點測量軟件系統(tǒng)構(gòu)成激光點測量系統(tǒng)；所述攝像頭置于可以攝入所述高清晰度顯示器顯示的圖象的位置，其輸出端連接采集卡的輸入端，采集卡的輸出端接入主控計算機內(nèi)的激光點測量軟件系統(tǒng)，激光點測量軟件系統(tǒng)連接主控制軟件系統(tǒng)；所述主控制軟件系統(tǒng)執(zhí)行如下步驟首先生成目標未被擊中時新的動畫幀，再收集經(jīng)激光點測量軟件系統(tǒng)處理后的圖象信號，判斷圖象內(nèi)是否有激光點，若沒有，回到上述生成目標未被擊中時新的動畫幀的步驟，若有，則再判斷激光點是否擊中目標，若否，則再次回到上述生成目標未被擊中時新的動畫幀的步驟，同時計分，若是，則切換目標被擊中后的新的動畫幀并計分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬激光射擊系統(tǒng)，其特征在于所述主控計算機通過網(wǎng)絡與其它模擬激光射擊系統(tǒng)聯(lián)接。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種模擬激光射擊系統(tǒng),它包括激光槍、高清晰度顯示器、攝像頭、采集卡、主控計算機和音響設備,本系統(tǒng)具有場景自然逼真、靜動結(jié)合、豐富多彩的特點,并且能夠用其進行網(wǎng)上對戰(zhàn)。
文檔編號A63F9/02GK1254609SQ9912555
公開日2000年5月31日 申請日期1999年12月3日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月3日
發(fā)明者陳少元, 陳曉偉, 張躍, 余軍濤 申請人:陳少元, 張躍