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(lè)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(biāo)靶，其中的目標(biāo)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(dòng)態(tài)畫面，并且在畫面內(nèi)的目標(biāo)被擊中后自動(dòng)切換新的畫面的模擬激光射擊系統(tǒng)。
上述目的是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)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(jì)算機(jī)和音響設(shè)備，其中，主控計(jì)算機(jī)內(nèi)部含有激光點(diǎn)測(cè)量軟件系統(tǒng)和主控制軟件系統(tǒng)，主控計(jì)算機(jī)控制所述音響設(shè)備并通過(guò)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(diǎn)測(cè)量軟件系統(tǒng)構(gòu)成激光點(diǎn)測(cè)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(jì)算機(jī)內(nèi)的激光點(diǎn)測(cè)量軟件系統(tǒng)，激光點(diǎn)測(cè)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(biāo)未被擊中時(shí)新的動(dòng)畫幀，再收集經(jīng)激光點(diǎn)測(cè)量軟件系統(tǒng)處理后的圖象信號(hào)，判斷圖象內(nèi)是否有激光點(diǎn)，若沒(méi)有，回到上述生成目標(biāo)未被擊中時(shí)新的動(dòng)畫幀的步驟，若有，則再判斷激光點(diǎn)是否擊中目標(biāo)，若否，則再次回到上述生成目標(biāo)未被擊中時(shí)新的動(dòng)畫幀的步驟，同時(shí)計(jì)分，若是，則切換目標(biāo)被擊中后的新的動(dòng)畫幀并計(jì)分。
作為本發(fā)明的改進(jìn)，還可將主控計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)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(hào)顯示畫面，同時(shí)音響設(shè)備播放由主控計(jì)算機(jī)控制的聲音效果；攝像頭將高清晰度顯示器顯示的光信號(hào)攝入后轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳入采集卡，采集卡將采集到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為按幀儲(chǔ)存的數(shù)字信號(hào)再傳入主控計(jì)算機(jī)，該信號(hào)由主控計(jì)算機(jī)內(nèi)的激光點(diǎn)測(cè)量軟件系統(tǒng)進(jìn)行處理，經(jīng)過(guò)上述激光點(diǎn)測(cè)量系統(tǒng)的處理，輸出信號(hào)變?yōu)橹骺刂栖浖到y(tǒng)可以識(shí)別、處理和判斷的信號(hào)；主控制軟件系統(tǒng)按預(yù)先編制的程序運(yùn)行，對(duì)圖象內(nèi)是否有激光點(diǎn)和激光點(diǎn)是否擊中目標(biāo)進(jìn)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(dòng)態(tài)畫面，播放聲音效果，并且在目標(biāo)被擊中后還可自動(dòng)進(jìn)行畫面切換，因此具有真實(shí)、生動(dòng)之感，而且顯示清晰、自然；若與網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接，還可進(jìn)行網(wǎng)上比賽和排名。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)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(shí)施例給出了一種網(wǎng)絡(luò)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(jì)算機(jī)2和音響設(shè)備6，其中，主控計(jì)算機(jī)2內(nèi)部含有激光點(diǎn)測(cè)量軟件系統(tǒng)9和主控制軟件系統(tǒng)4，主控計(jì)算機(jī)2控制所述音響設(shè)備6并通過(guò)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(diǎn)測(cè)量軟件系統(tǒng)9構(gòu)成激光點(diǎn)測(cè)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(jì)算機(jī)2內(nèi)的激光點(diǎn)測(cè)量軟件系統(tǒng)9，激光點(diǎn)測(cè)量軟件系統(tǒng)9連接主控制軟件系統(tǒng)4，主控計(jì)算機(jī)2通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)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(shí)施例中，高清晰度顯示器1用于顯示計(jì)算機(jī)生成的畫面，同時(shí)作為激光槍的目標(biāo)靶；激光槍2用于向高清晰度顯示器1發(fā)射激光；激光點(diǎn)測(cè)量系統(tǒng)用于測(cè)量屏幕上激光點(diǎn)的位置坐標(biāo)，其中，攝像頭7將來(lái)自屏幕上的圖象及激光點(diǎn)的光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，采集卡8將從攝像頭傳來(lái)的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為按幀儲(chǔ)存的數(shù)字信號(hào)，并確定其中某一幀畫面各像素的灰度值；激光點(diǎn)測(cè)量軟件系統(tǒng)9用于找出灰度值最大的點(diǎn)，判斷其是否為激光點(diǎn)，若是，求出其相對(duì)于屏幕的位置坐標(biāo)；主控制軟件系統(tǒng)4用于生成動(dòng)態(tài)畫面，控制音響設(shè)備的播放，并將從激光點(diǎn)測(cè)量系統(tǒng)傳來(lái)的激光點(diǎn)位置坐標(biāo)與目標(biāo)位置進(jìn)行比較，判斷是否擊中目標(biāo)，若擊中，則切換諸如動(dòng)物倒下，飛機(jī)、軍艦起火或爆炸的動(dòng)態(tài)畫面，同時(shí)還進(jìn)行記分，排名次，并控制網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)對(duì)戰(zhàn)；音響設(shè)備5受主控制軟件系統(tǒng)控制，播放槍聲以及諸如動(dòng)物的各種叫聲、飛機(jī)轟鳴聲等聲音；網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備3用于實(shí)現(xiàn)多套系統(tǒng)之間的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，使不同的玩家可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)戰(zhàn)。
本系統(tǒng)中的激光點(diǎn)測(cè)量系統(tǒng)工作原理如下用攝像頭對(duì)準(zhǔn)屏幕上的圖象和激光點(diǎn)，由于激光點(diǎn)的亮度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于圖象的亮度，當(dāng)將攝像頭的光圈調(diào)到足夠小時(shí)，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(diǎn)，而其他點(diǎn)的灰度值都小于a。這樣通過(guò)在軟件中進(jìn)行灰度值大小判斷就可以把這個(gè)激光點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)與其他點(diǎn)區(qū)分開(kāi)來(lái)，這時(shí)可以得到該激光點(diǎn)對(duì)應(yīng)像素在采集卡所采集的幀中的位置坐標(biāo)，然后在軟件中通過(guò)一定的變換就可以把該激光點(diǎn)相對(duì)于屏幕的位置坐標(biāo)求出來(lái)。
在軟件系統(tǒng)中，通過(guò)調(diào)用采集卡所帶的函數(shù)得到當(dāng)前幀各像素點(diǎn)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(diǎn)，判斷該點(diǎn)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(duì)應(yīng)的像素是激光點(diǎn)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?yàn)槠渌饩€在屏幕上的投影所對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)的灰度值不會(huì)大于該值)。此時(shí)可同時(shí)得到該像素點(diǎn)在攝像頭攝入的圖象中的位置坐標(biāo)，再通過(guò)一次變換即可得到其在屏幕中的的位置坐標(biāo)。該變換所需的變換因子是激光點(diǎn)測(cè)量系統(tǒng)首次使用前進(jìn)行校準(zhǔn)得到的。校準(zhǔn)完畢后，只要保持?jǐn)z像頭位置不變，變換因子就不會(huì)改變，以后再使用激光點(diǎn)測(cè)量系統(tǒng)時(shí)就不需要再校準(zhǔn)了。
上述坐標(biāo)變換的原理如下屏幕坐標(biāo)系取左上角為原點(diǎn)，x軸正方向向右，y軸正方向向下。在屏幕上依次投射兩個(gè)激光點(diǎn)A(x1，y1)，B(x2，y2)(x1，y1，x2，y2是已知的屏幕坐標(biāo))，且使得x1≠x2，y1≠y2。使用灰度值大小比較法求出點(diǎn)A在攝像頭攝入的圖象中的象素坐標(biāo)值(X1，Y1)(攝像頭攝入的圖象坐標(biāo)系取左上角為原點(diǎn)，x軸正方向向右，y軸正方向向下)，同理求出點(diǎn)B在攝像頭圖象中的象素坐標(biāo)值(X2，Y2)。運(yùn)用幾何坐標(biāo)變換原理可以求出攝像頭攝入的圖象坐標(biāo)系原點(diǎn)在屏幕坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值(H，K)。那么任一點(diǎn)若在攝像頭攝入的圖象中的象素坐標(biāo)值為(X，Y)，則其在屏幕坐標(biāo)系中的坐標(biāo)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(biāo)未被擊中時(shí)新的動(dòng)畫幀，再收集經(jīng)激光點(diǎn)測(cè)量軟件系統(tǒng)處理后的圖象信號(hào)，判斷圖象內(nèi)是否有激光點(diǎn)，若沒(méi)有，回到上述生成目標(biāo)未被擊中時(shí)新的動(dòng)畫幀的步驟，若有，則再判斷激光點(diǎn)是否擊中目標(biāo)，若否，則再次回到上述生成目標(biāo)未被擊中時(shí)新的動(dòng)畫幀的步驟，同時(shí)計(jì)分，若是，則切換目標(biāo)被擊中后的新的動(dòng)畫幀并計(jì)分。
應(yīng)當(dāng)指出，本于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本系統(tǒng)進(jìn)行若干種改進(jìn)或變型，這些改進(jìn)或變型都應(yīng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)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(biāo)靶，其特征在于還包括攝像頭、采集卡、主控計(jì)算機(jī)和音響設(shè)備，其中，目標(biāo)靶為高清晰度顯示器，主控計(jì)算機(jī)內(nèi)部含有激光點(diǎn)測(cè)量軟件系統(tǒng)和主控制軟件系統(tǒng)，主控計(jì)算機(jī)控制所述音響設(shè)備并通過(guò)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(diǎn)測(cè)量軟件系統(tǒng)構(gòu)成激光點(diǎn)測(cè)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(jì)算機(jī)內(nèi)的激光點(diǎn)測(cè)量軟件系統(tǒng)，激光點(diǎn)測(cè)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(biāo)未被擊中時(shí)新的動(dòng)畫幀，再收集經(jīng)激光點(diǎn)測(cè)量軟件系統(tǒng)處理后的圖象信號(hào)，判斷圖象內(nèi)是否有激光點(diǎn)，若沒(méi)有，回到上述生成目標(biāo)未被擊中時(shí)新的動(dòng)畫幀的步驟，若有，則再判斷激光點(diǎn)是否擊中目標(biāo)，若否，則再次回到上述生成目標(biāo)未被擊中時(shí)新的動(dòng)畫幀的步驟，同時(shí)計(jì)分，若是，則切換目標(biāo)被擊中后的新的動(dòng)畫幀并計(jì)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(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)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(jì)算機(jī)和音響設(shè)備,本系統(tǒng)具有場(chǎng)景自然逼真、靜動(dòng)結(jié)合、豐富多彩的特點(diǎn),并且能夠用其進(jìn)行網(wǎng)上對(duì)戰(zhàn)。
文檔編號(hào)A63F9/02GK1254609SQ9912555
公開(kāi)日2000年5月31日 申請(qǐng)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(qǐng)人:陳少元, 張躍