自动报靶装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种自动报靶装置和方法，该自动报靶装置包括：照明模块、两个光电位置检测模块、数据处理模块、靶面和支撑架，支撑架用于安装其他模块，激光照明模块用于发射探测激光，探测激光和光电位置检测模块的检测区域完全覆盖靶面，当子弹穿过检测区域时，每个光电位置检测模块接收子弹的反射光，并生成反射光映射在光电位置检测模块上的像素，数据处理模块，用于根据两个光电位置检测模块的像素以及生成的反射光的像素、两个光电位置检测模块自身的位置信息和检测区域的位置信息，得到报靶数据。该自动报靶装置所需的器件数量少，均为常规器件，从而降低了自动报靶装置的成本，并且提高了测量精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及射击报靶技术，尤其涉及一种自动报靶装置和方法。
技术介绍
目前自动报靶产品按照其功能的实现方式可以分为以下几种类型：双层电极短路采样系统、超声定位自动报靶系统、光电电子靶系统和基于图像处理技术的自动报靶系统。双层电极短路采样系统需要使用特制靶纸，且受电路稳定性限制，误报率高且成本高，目前已经很少使用。超声定位自动报靶系统利用了子弹撞击靶面产生的超声脉冲，通过至少三个放置于不同位置的超声传感器接收到的超声脉冲的时间差，计算得到弹孔的位置，但是该方法成本高，受环境影响(温度、空气密度变化)，精度难以满足要求。光电电子靶系统在系统的四个边框布置激光二极管阵列和光电接收管对射阵列，以在靶纸前表面构建一层激光网络系统，例如，在上边框设置多个激光二极管，相应的在下边框也设置相同数量的光电接收管，同样在左边框设置多个激光二极管，在右侧对应设置相同数量的光电接收管，每个激光二极管唯一对应一个光电接收管，即从该激光二极管发出的激光只能被该光电接收管接收。在子弹入射过程中，激光光束会被阻挡，通过检测被阻挡的激光光束位置，根据被阻挡的激光光束位置可以确定着弾点。但是光电电子靶系统需要大量的激光二极管和光电接收管，导致其结构复杂，成本高，并且易受外界杂散光、靶面碎末的影响，测量精度也难以满足要求。图像处理技术的自动报靶系统，使用摄像设备采集靶面图像，通过射击前后图像对比判断着弾点，并计算出着弾点的位置，该方法设备成本高(需要摄像机和外接计算设备)，能耗大，且对于重合或相距很近的着弾点无法判别，导致漏报或者误报。通过上述描述可知，目前的报靶系统成本高，且测量精度不高。
技术实现思路
本专利技术提供一种自动报靶装置和方法，以克服现有报靶系统成本高，且测量精度不高的问题。本专利技术第一方面提供一种自动报靶装置，包括：照明模块、两个光电位置检测模块、数据处理模块、靶面和支撑架，所述激光照明模块、光电位置检测模块、数据处理模块和靶面均设置在所述支撑架上；所述激光照明模块，用于发射探测激光，所述探测激光完全覆盖所述靶面；所述每个光电位置检测模块的检测区域完全覆盖所述靶面，所述每个光电位置检测模块的检测区域与所述靶面平行，所述每个光电位置检测模块的像素为P，相应的所述每个光电位置检测模块的检测区域被划分为P个子区域，所述P个子区域分别与所述每个光电位置检测模块的P个像素一一对应，每个子区域反射的光映射到对应的像素上，当子弹穿过所述每个光电位置检测模块的检测区域时，所述每个光电位置检测模块用于接收所述子弹反射回来的反射光，并生成所述反射光映射在所述光电位置检测模块上的像素；所述数据处理模块，用于根据所述两个光电位置检测模块生成的所述反射光映射在所述光电位置检测模块上的像素、所述像素P、所述两个光电位置检测模块自身的位置信息和检测区域的位置信息，得到报靶数据，所述报靶数据包括所述子弹的环数和方位。可选的，所述照明模块包括两个激光器；所述两个光电位置检测模块分别设置在所述支撑架的左上角和右上角；所述两个激光器分别设置在所述两个光电位置检测模块的周围，每个激光器发射一束扇面探测激光，所述每个激光器发射的扇面探测激光分别完全覆盖对应位置上的一个光电位置检测模块的检测区域，所述两个激光器发射的扇面探测激光重合。可选的，所述两个光电位置检测模块自身的位置信息包括：所述两个光电位置检测模块的镜头的中心间距，所述每个光电位置检测模块的高度，以所述中间间距为基线，所述基线的中心点与所述靶面的中心点垂直，所述每个光电位置检测模块的高度为所述基线的中线点和所述靶面的中心点的垂直距离；所述两个光电位置检测模块的检测区域的位置信息相同，包括：检测区域的高度、宽度、所述基线距离所述检测区域的近端的高度。可选的，所述数据处理模块具体用于：根据以下公式计算所述子弹在第一坐标系中的位置,所述第一坐标系以所述基线的中心点为坐标原点，以所述基线为X轴，以所述靶面的中心点与所述基线的中线点的连线为Y轴：m＝(h+H/P×a)/((W+L)/2-a/P)n＝(h+H/P×b)/(-(W+L)/2+b/P)x＝int((L/2)×(m+n)/(n-m))y＝int((L+W)/2×m×n/(n-m))其中，L为所述基线的长度，h为所述基线距离所述检测区域的近端的高度,H为所述检测区域的高度，W为所述检测区域的宽度，P所述每个光电位置检测模块的像素，a和b为所述两个光电位置检测模块生成的反射光的像素的位置信息，m和n为中间变量，x为所述子弹相对于所述第一坐标系的X轴的距离，y为所述子弹相对于所述第一坐标系的Y轴的距离；根据所述每个光电位置检测模块的高度将x和y经过坐标转换，转换到第二坐标系中，得到所述子弹在所述第二坐标系中的位置，所述第二坐标系以所述靶面的中心点为原点，以所述靶面的中线点与所述基线的连线为Y轴，以过所述靶面的中线点且平行于所述基线的直线为X轴；根据所述子弹在所述第二坐标系中的位置，确定所述子弹的环数和方位。可选的，所述自动报靶装置，还包括：存储模块，用于存储所述报靶数据。可选的，所述光电位置检测模块包括以下器件中的任意一个或其组合：线阵CCD图像传感器、线阵CMOS图像传感器、光敏二极管阵列和PSD光敏探测器。可选的，所述数据处理模块包括以下单片机中的任意一个或其组合：C51单片机、ARM系列单片机和PIC系列单片机。可选的，所述的自动报靶装置还包括：数据传输模块，用于将所述数据处理模块计算得到的所述报靶数据发送给外部设备。可选的，所述的自动报靶装置还包括：电源模块，用于为所述自动报靶装置提供电源。本专利技术第二方面提供一种自动报靶方法，包括：在子弹穿过两个光电位置检测模块的检测区域时，通过每个光电位置检测模块接收所述子弹反射回来的反射光，所述每个光电位置检测模块由照明模块提供探测激光，所述探测激光完全覆盖所述靶面，所述每个光电位置检测模块的检测区域完全覆盖所述靶面，所述每个光电位置检测模块的检测区域与所述靶面平行，所述每个光电位置检测模块的像素为P，相应的所述每个光电位置检测模块的检测区域被划分为P个子区域，所述P个子区域分别与所述每个光电位置检测模块的P个像素一一对应，每个子区域反射的光映射到对应的像素上；根据所述每个光电位置检测模块接收到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动报靶装置，其特征在于，包括：照明模块、两个光电位置检测模块、数据处理模块、靶面和支撑架，所述激光照明模块、光电位置检测模块、数据处理模块和靶面均设置在所述支撑架上；所述激光照明模块，用于发射探测激光，所述探测激光完全覆盖所述靶面；所述每个光电位置检测模块的检测区域完全覆盖所述靶面，所述每个光电位置检测模块的检测区域与所述靶面平行，所述每个光电位置检测模块的像素为P，相应的所述每个光电位置检测模块的检测区域被划分为P个子区域，所述P个子区域分别与所述每个光电位置检测模块的P个像素一一对应，每个子区域反射的光映射到对应的像素上，当子弹穿过所述每个光电位置检测模块的检测区域时，所述每个光电位置检测模块用于接收所述子弹反射回来的反射光，并生成所述反射光映射在所述光电位置检测模块上的像素；所述数据处理模块，用于根据所述两个光电位置检测模块生成的所述反射光映射在所述光电位置检测模块上的像素、所述像素P、所述两个光电位置检测模块自身的位置信息和检测区域的位置信息，得到报靶数据，所述报靶数据包括所述子弹的环数和方位。

【技术特征摘要】
1.一种自动报靶装置，其特征在于，包括：
照明模块、两个光电位置检测模块、数据处理模块、靶面和支撑架，所
述激光照明模块、光电位置检测模块、数据处理模块和靶面均设置在所述支
撑架上；
所述激光照明模块，用于发射探测激光，所述探测激光完全覆盖所述靶
面；
所述每个光电位置检测模块的检测区域完全覆盖所述靶面，所述每个光
电位置检测模块的检测区域与所述靶面平行，所述每个光电位置检测模块的
像素为P，相应的所述每个光电位置检测模块的检测区域被划分为P个子区
域，所述P个子区域分别与所述每个光电位置检测模块的P个像素一一对应，
每个子区域反射的光映射到对应的像素上，当子弹穿过所述每个光电位置检
测模块的检测区域时，所述每个光电位置检测模块用于接收所述子弹反射回
来的反射光，并生成所述反射光映射在所述光电位置检测模块上的像素；
所述数据处理模块，用于根据所述两个光电位置检测模块生成的所述反
射光映射在所述光电位置检测模块上的像素、所述像素P、所述两个光电位
置检测模块自身的位置信息和检测区域的位置信息，得到报靶数据，所述报
靶数据包括所述子弹的环数和方位。
2.根据权利要求1所述的自动报靶装置，其特征在于，所述照明模块包
括两个激光器；
所述两个光电位置检测模块分别设置在所述支撑架的左上角和右上角；
所述两个激光器分别设置在所述两个光电位置检测模块的周围，每个激
光器发射一束扇面探测激光，所述每个激光器发射的扇面探测激光分别完全
覆盖对应位置上的一个光电位置检测模块的检测区域，所述两个激光器发射
的扇面探测激光重合。
3.根据权利要求2所述的自动报靶装置，其特征在于，所述两个光电位
置检测模块自身的位置信息包括：所述两个光电位置检测模块的镜头的中心
间距，所述每个光电位置检测模块的高度，以所述中间间距为基线，所述基
线的中心点与所述靶面的中心点垂直，所述每个光电位置检测模块的高度为
所述基线的中线点和所述靶面的中心点的垂直距离；
所述两个光电位置检测模块的检测区域的位置信息相同，包括：检测区
域的高度、宽度、所述基线距离所述检测区域的近端的高度。
4.根据权利要求3所述的自动报靶装置，其特征在于，所述数据处理模
块具体用于：
根据以下公式计算所述子弹在第一坐标系中的位置,所述第一坐标系以
所述基线的中心点为坐标原点，以所述基线为X轴，以所述靶面的中心点与
所述基线的中线点的连线为Y轴：
m＝(h+H/P×a)/((W+L)/2-a/P)
n＝(h+H/P×b)/(-(W+L)/2+b/P)
x＝int((L/2)×(m+n)/(n-m))
y＝int((L+W)/2×m×n/(n-m))
其中，L为所述基线的长度，h为所述基线距离所述检测区域的近端的高
度,H为所述检测区域的高度，W为所述检测区域的宽度，P所述每个光电位
置检测模块的像素，a和b为所述两个光电位置检测模块生成的反射光的像
素，m和n为中间变量，x为所述子弹相对于所述第一坐标系的X轴的距离，
y为所述子弹相对于所述第一坐标系的Y轴的距离；
根据所述每个光电位置检测模块的高度将x和y经过坐标转换，转换到
第二坐标系中，得到所述子弹在所述第二坐标系中的位置，所述第二坐标系
以所述靶面的中心点为原点，以所述靶面的中线点与所述基线的连线为Y轴，
以过所述靶面的中线点且平行于所述基线的直线为X轴；
根据所述子弹在所述第二坐标系中的位置，确定所述子弹的环数和方位。
5.根据权利要求1所述的自动报靶装置，其特征在于，还包括：
存储模块，用于存储所述报靶数据。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁宣经，张中华，
申请(专利权)人：北京神州凯业系统工程技术研究中心，
类型：发明
国别省市：北京;11