一种激光模拟射击信号接收装置及命中结果计算方法

技术领域

本发明属于模拟射击技术领域，具体涉及一种激光模拟射击信号接收装置及命中结果计算方法。

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。目前，市场上的光电靶，主要是用高速摄像机拍摄激光打到靶上的图像数据，运用图像处理的手段计算出命中位置，算法复杂而且计算量大。

发明内容

本发明的目的是针对现有的激光模拟射击信号接收装置（靶）存在的缺陷，提供一种体积小，结构简化、算法简单的打靶信号接收装置及命中结果判断方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种激光模拟射击信号接收装置，包括靶环显示装置；所述靶环显示装置的周围安装有四个线列固体图像传感器；所述四个线列传感器首尾相接围成矩形。

进一步优选地，每一个线列传感器围成矩形的一条边。

本发明还提供一种激光模拟射击命中结果计算方法，包括：

四个线列传感器分别获取十字激光与传感器交点的四个位置坐标；

寻找四个位置坐标的两两连线中，两条垂直交叉的直线的交点；

该交点所在的位置为命中位置。

进一步优选地，所述命中位置通过靶环显示装置显示。

本发明与现有技术相比，枪发射十字激光，靶采用线列传感器探测激光，线列传感器安装在圆环靶的周围，无需纵向空间，减小了靶的体积。枪发射的十字激光与传感器产生四个交点，利用这四个点即可获取十字激光的命中位置。使用四个点计算命中位置，算法简单高效稳定，计算量大大减小。装置（靶）的主体是一块屏幕，用来实时显示靶盘，射击完成后，还会将命中位置显示出来，更直观的显示射击结果。

附图说明

图1为本发明实施例中的激光模拟射击信号接收装置的结构原理示意图；

图2为其中一种命中情况示意图；

图3为其中一种命中情况示意图；

图4为其中一种命中情况示意图；

图5为其中一种命中情况示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明公开内容的理解更加透彻全面。

本实施例提供的一种激光模拟射击信号接收装置，结构如图1所示，主要包括显示屏1和四个线列传感器（线列固体图像传感器）2，其中，显示屏1为矩形，主要用来显示靶盘3和命中位置。四个线列传感器2分别位于显示屏1的四条边上，首尾相连。

本实施例中，该装置适用于十字激光枪。激光枪4发射十字激光，打到显示屏1显示的靶盘3上，由线列传感器2探测十字激光的位置，并将命中位置显示在显示屏1上。

利用上述实施例提供的激光模拟射击信号接收装置，命中位置的计算方法为：

1、当激光枪发射的十字激光，打到显示屏显示的靶盘上时，四个线列传感器分别获取十字激光与传感器交点的四个位置坐标；

2、将四个位置坐标，两两连线，所有连线中，两条垂直交叉的连线的交点即为十字激光的两条激光的交点；

3、两条激光的交点所在位置为命中位置，具体分为以下几种情况：

（1）正常情况下开枪时，十字激光打到靶上的位置如图2所示。十字激光会与靶周围的四个线列传感器线列分别产生一个交点A、B、C、D，上、下两个传感器的两个交点可以确定一条直线AC，左、右两个传感器的两个交点可以确定一条直线BD，这两条直线就可以还原出开枪后十字激光打在靶上的情况，两条直线的交点O即可以认为是这一枪打在靶上的位置。当传感器只检测到点A和点C或者点D和点B时，说明这一枪脱靶了。

（2）当枪没有以正常的姿势开枪，而是有一点的角度，这时候会出现两种情况。当每一个线列传感器上都存在一个交点时，如图3所示的情况。这种情况下，直接计算出直线AC与BD，并且求出交点即可获得十字激光命中位置。

（3）当某一个线列传感器有两个交点，如图4所示的情况。该情况下，设直线AC和BD两直线的交点为O，做AB与DC延长线相较于点N，根据三角形内角之和等于180度可知，∠CNB小于90度。因此，AB与DC不是十字激光的真实命中位置，直线AD和BC才是十字激光打到靶上的位置的真实反映，点O即命中位置。

（4）当检测到某一个传感器上存在两个交点时，还会有一种情况，如图5所示。该情况下，设直线AC与BD相交于点N，同理可得∠CNB大于90度，所以直线DC与直线AB反映了十字激光打到靶的真实位置。在实际中，这种情况出现的概率比较低，所以，在接收到枪发送的开枪指令后，首先计算得到直线AC与BD，然后判断两条直线是否垂直，如果垂直则属于图4的情况，直接求解出交点O即可获得激光的命中位置。如果不垂直，则属图5这种情况，需要计算直线DC与AB然后求解交点O，此时O点不在靶上，属于脱靶的情况。

综上，当四个线列传感器只探测到一个或者两个点时，属于脱靶；当检测到四个点时，首先判断是否存在两个点在一个线列传感器上的情况，以此来判断属于图4还是属于图5。如果是图5的情况，在求解出两条直线后判断两条直线是否垂直，只有当两条直线垂直的情况下，两条直线的交点才是真实激光打到靶的位置。靶计算得出击中位置后，会将击中位置显示在靶的相应位置。