一種基于紅外激光的射擊點(diǎn)識(shí)別系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及圖像識(shí)別領(lǐng)域，尤其涉及一種基于紅外激光的射擊點(diǎn)識(shí)別系統(tǒng)及方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著多媒體技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)以及大銀幕顯示技術(shù)等的快速發(fā)展，大銀幕射擊游 戲越來越受人們歡迎，從而引發(fā)人們對(duì)銀幕射擊點(diǎn)識(shí)別技術(shù)的研宄。
[0003] 現(xiàn)有的銀幕多射擊點(diǎn)識(shí)別技術(shù)，是把槍固定在某一平臺(tái)上，然后通過定位器與屏 幕之間的角度去分析射擊點(diǎn)在銀幕的位置，通過不同角度可以知道多個(gè)射擊點(diǎn)的位置。然 而，在實(shí)際游戲過程中，由于槍受到外力作用，定位器經(jīng)常損壞，再加上計(jì)算角度存在較大 的誤差，實(shí)際射擊點(diǎn)就出現(xiàn)了偏差。
[0004] 因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于紅外激光的射擊點(diǎn)識(shí) 別系統(tǒng)及方法，旨在解決現(xiàn)有識(shí)別技術(shù)不方便且存在誤差的問題。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下： 一種基于紅外激光的射擊點(diǎn)識(shí)別系統(tǒng)，其中，包括一銀幕、設(shè)置在銀幕前方的投影機(jī)以 及若干安裝有紅外激光器的玩具槍，所述攝像機(jī)前端設(shè)置有濾光片，當(dāng)玩具槍對(duì)準(zhǔn)銀幕進(jìn) 行射擊時(shí)，發(fā)出紅外激光至銀幕，通過攝像機(jī)拍攝銀幕，并利用濾光片將紅外激光外的其他 光線過濾掉，從而識(shí)別出拍攝的圖像中的射擊點(diǎn)。
[0007] 所述的基于紅外激光的射擊點(diǎn)識(shí)別系統(tǒng)，其中，每一玩具槍在射擊時(shí)所發(fā)出的紅 外激光形狀互不相同。
[0008] 所述的基于紅外激光的射擊點(diǎn)識(shí)別系統(tǒng)，其中，所述攝像機(jī)連接一控制中心，所述 控制中心用于對(duì)圖像中的紅外激光形狀進(jìn)行識(shí)別，然后響應(yīng)對(duì)應(yīng)的玩具槍的射擊操作。
[0009] 所述的基于紅外激光的射擊點(diǎn)識(shí)別系統(tǒng)，其中，所述控制中心將識(shí)別結(jié)果發(fā)送至 銀幕，通過銀幕響應(yīng)玩具槍在射擊點(diǎn)的射擊操作。
[0010] 一種如上所述的基于紅外激光的射擊點(diǎn)識(shí)別系統(tǒng)的識(shí)別方法，其中，包括步驟： A、 當(dāng)玩具槍對(duì)準(zhǔn)銀幕進(jìn)行射擊時(shí)，發(fā)出紅外激光至銀幕； B、 通過攝像機(jī)拍攝銀幕，并利用濾光片將紅外激光外的其他光線過濾掉，從而識(shí)別出 拍攝的圖像中的射擊點(diǎn)。
[0011] 所述的識(shí)別方法，其中，每一玩具槍在射擊時(shí)所發(fā)出的紅外激光形狀互不相同。
[0012] 所述的識(shí)別方法，其中，所述步驟B還包括：攝像機(jī)將拍攝的圖像傳輸至一控制中 心，控制中心對(duì)圖像中的紅外激光形狀進(jìn)行識(shí)別，然后響應(yīng)對(duì)應(yīng)的玩具槍的射擊操作。
[0013] 所述的識(shí)別方法，其中，所述控制中心將識(shí)別結(jié)果發(fā)送至銀幕，通過銀幕響應(yīng)玩具 槍在射擊點(diǎn)的射擊操作。
[0014] 有益效果：本發(fā)明中，當(dāng)游戲者持槍對(duì)準(zhǔn)銀幕進(jìn)行射擊時(shí)，通過攝像機(jī)抓拍銀幕形 成圖像，然后對(duì)圖像進(jìn)行圖像處理，由于攝像機(jī)前的濾光片會(huì)把除了槍中紅外激光外的其 他光線過濾掉，抓拍回來的圖像就能很簡(jiǎn)單的識(shí)別出槍射擊在銀幕上的位置，且不同槍中 激光器發(fā)射出不同形狀的光點(diǎn)，從而根據(jù)形狀就能識(shí)別出不同槍在銀幕上的射擊位置。本 發(fā)明識(shí)別點(diǎn)準(zhǔn)確率高，并且槍是自由移動(dòng)的，不易損壞，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作成本低，適合于推廣 使用。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本發(fā)明中攝像機(jī)與銀幕的關(guān)系結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 圖2為圓形射擊點(diǎn)打在銀幕上攝像機(jī)所拍攝的圖像。
[0017] 圖3為三角形射擊點(diǎn)打在銀幕上攝像機(jī)所拍攝的圖像。
[0018] 圖4為三角形和圓形射擊點(diǎn)同時(shí)打在銀幕上攝像機(jī)所拍攝的圖像。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 本發(fā)明提供一種基于紅外激光的射擊點(diǎn)識(shí)別系統(tǒng)及方法，為使本發(fā)明的目的、技 術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具 體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0020] 本發(fā)明的一種基于紅外激光的射擊點(diǎn)識(shí)別系統(tǒng)，如圖1所示，其包括一銀幕100， 在銀幕100前方設(shè)置有攝像機(jī)200,攝像機(jī)200用于對(duì)準(zhǔn)銀幕進(jìn)行拍攝圖像，另外還包括若 干安裝有紅外激光器的玩具槍，所述攝像機(jī)200前端設(shè)置有濾光片，該濾光片可一體設(shè)置 在攝像機(jī)200上，該濾光片可過濾掉全部可見光。
[0021] 當(dāng)激光沒有射在銀幕100上時(shí)，由于攝像機(jī)200鏡頭安裝有過濾掉全部可見光的 濾光片（紅外激光外的全部光線)，其拍攝的圖像基本上為全黑，通過對(duì)圖像進(jìn)行處理可計(jì) 算出，此時(shí)激光沒有射擊在銀幕上，即沒有射擊點(diǎn)。
[0022] 而當(dāng)玩具槍對(duì)準(zhǔn)銀幕100進(jìn)行射擊時(shí)，紅外激光器發(fā)出紅外激光至銀幕100,通過 攝像機(jī)200拍攝銀幕100,并利用濾光片將紅外激光外的其他光線過濾掉，此時(shí)，攝像機(jī)200 抓取的圖像如圖2和圖3所示，激光點(diǎn)為接近白色點(diǎn)，通過對(duì)圖片進(jìn)行處理可計(jì)算出白色激 光點(diǎn)所處的坐標(biāo)值，經(jīng)由轉(zhuǎn)化后，便可知道激光打在銀幕上的位置。因?yàn)椴豢梢姷募t外激光 波長(zhǎng)和濾光片的透過波長(zhǎng)都是已知的，所以并不需要通過任何設(shè)備去識(shí)別激光的波長(zhǎng)值， 故本發(fā)明的識(shí)別方法效率和準(zhǔn)確率更高。
[0023] 每一玩具槍在射擊時(shí)所發(fā)出的紅外激光形狀互不相同，。例如兩個(gè)不同形狀的激 光打到銀幕上時(shí)，如圖4所示，攝像機(jī)200抓取的圖像，通過與圖形庫進(jìn)行圖形對(duì)比，可分別 識(shí)別出三角形和圓形，這樣就能根據(jù)不同形狀的紅外激光識(shí)別銀幕100上多個(gè)射擊點(diǎn)，并 且可識(shí)別出射擊點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的玩具槍。
[0024] 所述攝像機(jī)200連接一控制中心，所述控制中心用于對(duì)圖像中的紅外激光形狀進(jìn) 行識(shí)別，然后響應(yīng)對(duì)應(yīng)的玩具槍的射擊操作。
[0025] 具體來說，圖像識(shí)別的步驟包括： 1、將彩色圖像灰度化，因?yàn)閿z像機(jī)抓拍到的圖像均為24位真彩色圖像，而本發(fā)明的圖 像處理技術(shù)是針對(duì)256級(jí)灰度圖的，所以有必要將彩色圖轉(zhuǎn)化成灰度圖，其一個(gè)像素點(diǎn)用 一個(gè)字節(jié)表示該點(diǎn)的灰度值，在圖像處理時(shí)，灰度圖像的處理速度也比較快。
[0026] 將RGB值轉(zhuǎn)換為灰度值的原理是利用圖像中背景與對(duì)象之間的灰度差異，轉(zhuǎn)換成 灰度值可以是RGB值和的平均值；其方法是：取彩色圖像中的每個(gè)像素分別提取R、G、B值， 將三者的值相加求平均即為像素的灰度值。
[0027] 2、構(gòu)造4個(gè)方向上的共生矩陣，即0°方向上的灰度共生矩陣，45°方向上的灰度 共生矩陣，90°方向上的灰度共生矩陣，135°方向上的灰度共生矩陣，這樣生成4X4的灰 度圖像，生成了四個(gè)方向的灰度共生矩陣，以0°為例，生成算法如下所示。
[0028] for (i=0;i<LocalImageffidth;i++) { For (j=0;i<LocalImageffidth-distance;i++) { PmatrixH[(unsigned int)NewImage[i][j][unsigned Int)NewImage[i][j+distance]]+=1; PmatrixH[(unsigned int)NewImage[i][j+distance][unsigned Int)NewImage[i][j]]+=1; } 3、 分別計(jì)算著4個(gè)共生矩陣的5個(gè)紋理特征參數(shù)：能量(ASM)、熵（ENT)、反差(慣性矩， C0N)、逆差矩(局部平穩(wěn)，IDM)、相關(guān)（C0R)。
[0029] 公式如下：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于紅外激光的射擊點(diǎn)識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，包括一銀幕、設(shè)置在銀幕前方的 投影機(jī)以及若干安裝有紅外激光器的玩具槍，所述攝像機(jī)前端設(shè)置有濾光片，當(dāng)玩具槍對(duì) 準(zhǔn)銀幕進(jìn)行射擊時(shí)，發(fā)出紅外激光至銀幕，通過攝像機(jī)拍攝銀幕，并利用濾光片將紅外激光 外的其他光線過濾掉，從而識(shí)別出拍攝的圖像中的射擊點(diǎn)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紅外激光的射擊點(diǎn)識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，每一玩具槍 在射擊時(shí)所發(fā)出的紅外激光形狀互不相同。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于紅外激光的射擊點(diǎn)識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述攝像機(jī) 連接一控制中心，所述控制中心用于對(duì)圖像中的紅外激光形狀進(jìn)行識(shí)別，然后響應(yīng)對(duì)應(yīng)的 玩具槍的射擊操作。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于紅外激光的射擊點(diǎn)識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述控制中 心將識(shí)別結(jié)果發(fā)送至銀幕，通過銀幕響應(yīng)玩具槍在射擊點(diǎn)的射擊操作。
5. -種如權(quán)利要求1所述的基于紅外激光的射擊點(diǎn)識(shí)別系統(tǒng)的識(shí)別方法，其特征在 于，包括步驟： A、 當(dāng)玩具槍對(duì)準(zhǔn)銀幕進(jìn)行射擊時(shí)，發(fā)出紅外激光至銀幕； B、 通過攝像機(jī)拍攝銀幕，并利用濾光片將紅外激光外的其他光線過濾掉，從而識(shí)別出 拍攝的圖像中的射擊點(diǎn)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的識(shí)別方法，其特征在于，每一玩具槍在射擊時(shí)所發(fā)出的紅外 激光形狀互不相同。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的識(shí)別方法，其特征在于，所述步驟B還包括：攝像機(jī)將拍攝的 圖像傳輸至一控制中心，控制中心對(duì)圖像中的紅外激光形狀進(jìn)行識(shí)別，然后響應(yīng)對(duì)應(yīng)的玩 具槍的射擊操作。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的識(shí)別方法，其特征在于，所述控制中心將識(shí)別結(jié)果發(fā)送至銀 幕，通過銀幕響應(yīng)玩具槍在射擊點(diǎn)的射擊操作。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種基于紅外激光的射擊點(diǎn)識(shí)別系統(tǒng)及方法，其中，系統(tǒng)包括一銀幕、設(shè)置在銀幕前方的投影機(jī)以及若干安裝有紅外激光器的玩具槍，所述攝像機(jī)前端設(shè)置有濾光片，當(dāng)玩具槍對(duì)準(zhǔn)銀幕進(jìn)行射擊時(shí)，發(fā)出紅外激光至銀幕，通過攝像機(jī)拍攝銀幕，并利用濾光片將紅外激光外的其他光線過濾掉，從而識(shí)別出拍攝的圖像中的射擊點(diǎn)。本發(fā)明識(shí)別點(diǎn)準(zhǔn)確率高，并且槍是自由移動(dòng)的，不易損壞，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作成本低，適合于推廣使用。
【IPC分類】A63F13-837, A63F13-426, A63F13-219
【公開號(hào)】CN104667526
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510028641
【發(fā)明人】李堅(jiān), 文紅光, 賈寶羅
【申請(qǐng)人】深圳華僑城文化旅游科技有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2015年1月21日