[發明專利]一種基于空氣成像的智能靶標系統

有效

• 申請號: 202010513688.9
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111664742B
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發明（設計）人: 王東華;喬飛;張慧芳;姚珍棟;侯峰
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍陸軍特種作戰學院
• 主分類號: F41A33/00
• 分類號: F41A33/00;F41J1/00;F41J5/00;G09B9/00;G06T17/00
• 代理公司: 石家莊開言知識產權代理事務所(普通合伙) 13127
• 代理人: 李志民

1.一種基于空氣成像的智能靶標系統，其特征在于，其包括：

實體射擊裝置，供訓練者握持和控制；

三維空氣成像設備，包含光線投射裝置，該光線投射裝置根據存儲或其他設備共享的三維成像數據發射光線，以空氣為光幕投射于空氣上，并形成虛擬三維靶標圖像或立體場景圖像；

彈著點計算裝置，用于計算實體射擊裝置發射的投射物與虛擬三維靶標圖像的彈著點；

所述彈著點計算裝置包括用于對所述實體射擊裝置進行精確定位的定位裝置和計算模塊；所述計算模塊根據訓練者射擊時所握持的實體射擊裝置的空間位置、實體射擊裝置的性能和當時的氣象數據計算出該實體射擊裝置發射子彈的飛行軌跡，并根據該飛行軌跡，計算其與所述虛擬三維靶標圖像的交匯點，該交匯點即為子彈的彈著點；該計算模塊將彈著點在所述虛擬三維靶標圖像上的具體部位反饋給中心控制模塊；所述氣象數據包括空氣潮濕度、氣壓、風力和風向；

所述定位裝置包括內置在實體射擊裝置中的六自由度慣性傳感器和設于實體射擊裝置首尾端的攝像頭；借此使定位裝置結合視覺追蹤和慣性追蹤兩種軌跡捕捉策略，以慣性追蹤捕捉的軌跡為主，利用視覺追蹤捕捉的軌跡對其進行修正標定，以實時獲取實體射擊裝置所在空間位置；

中心控制模塊，根據彈著點在虛擬三維靶標圖像上的具體部位，控制該三維空氣成像設備切換所述虛擬三維靶標圖像的行為狀態；

當彈著點位于該虛擬三維靶標圖像的頭部或上胸部時，所述虛擬三維靶標圖像的行為狀態切換為死亡；當彈著點位于該虛擬三維靶標圖像的上肢時，所述虛擬三維靶標圖像的行為狀態切換為失去抵抗能力；當彈著點位于該虛擬三維靶標圖像的下肢時，所述虛擬三維靶標圖像的行為狀態切換為俯跪；

訓練者定位裝置，訓練者定位裝置為分布在不同角度方向上的攝像頭和/或紅外感測器，以及這些攝像頭和/或紅外感測器采集的信息進行綜合積分的處理模塊，以實時獲得訓練者的位置信息和立體輪廓所占據的空間信息，將這些信息發送給中心控制模塊，由所述中心控制模塊根據所述訓練者的位置信息和立體輪廓所占據的空間信息、虛擬三維靶標圖像所在位置、虛擬三維靶標圖像所持虛擬射擊裝置的位置、虛擬三維靶標圖像與訓練者之間的立體場景、當時的氣象數據、計算出虛擬三維靶標圖像對所述訓練者的射擊效果；射擊效果由存儲模塊進行存儲，以綜合得出該訓練者最后的訓練成績；所述射擊效果包括：所述虛擬三維靶標圖像對所述訓練者進行射擊的虛擬子彈的彈著點、以及虛擬子彈的彈著點在所述訓練者身體上的部位；

穿戴中彈模擬裝置，其包括多個分散的微型爆燃點，由訓練者穿著于身體上；所述中心控制模塊根據計算出來的虛擬三維靶標圖像對所述訓練者的射擊效果，啟動虛擬子彈的彈著點所在位置的微型爆燃點爆燃，模擬訓練者的中彈效果。

2.根據權利要求1所述的基于空氣成像的智能靶標系統，其特征在于，在中心控制模塊切換所述虛擬三維靶標圖像的行為狀態時，需同時結合該虛擬三維靶標圖像所處的立體場景進行切換。

3.根據權利要求1所述的基于空氣成像的智能靶標系統，其特征在于，所述定位裝置設于所述實體射擊裝置上，用于精確定位該實體射擊裝置所在的空間位置，并將空間位置信息發送給所述計算模塊進行處理。

4.根據權利要求1所述的基于空氣成像的智能靶標系統，其特征在于，所述射擊效果由存儲模塊進行存儲。