Лазерный интерактивный ТИР KORUND – стрелковый тренажер

Программно-аппаратный комплекс KORUND представляет собой компьютерный тренажер для имитации беспулевой стрельбы с использованием макетов стрелкового оружия со встроенными лазерными излучателями. Комплекс предназначен для проведения учебных занятий по огневой подготовке.

Описание

КАК УСТРОЕН ЛАЗЕРНЫЙ ТИР

Принцип работы интерактивного лазерного тира совершенно простой и понятный.
Вы «стреляете» с помощью лазерного излучателя коротким световым импульсом по экрану, на котором демонстрируется виртуальная сцена тира или местности. Видеокамера постоянно «наблюдает» за экраном и как только обнаруживает отметку лазерного луча — тут же сообщает об этом компьютеру. Компьютер в свою очередь рассчитывает координаты «выстрела» в виртуальном пространстве и соответствующим образом видоизменяет демонстрируемую «картинку», например, «отрисовывает» попадание пули по мишени.

КАК ПРОИСХОДИТ ОБНАРУЖЕНИЕ ОТМЕТКИ ЛАЗЕРНОГО ЛУЧА?

Видеокамера постоянно наблюдает за экраном, на котором транслируется виртуальная сцена и по которому «стреляют» из лазерного оружия. Изображение с видеокамеры поступает в компьютер, в специальную программу — модуль распознавания. Этот модуль выполняет очень простую операцию: он сравнивает предыдущий кадр с новым и в случае появления «расхождений» — тут же сигнализирует об обнаружении движения в кадре. Наконец, модуль, используя встроенную логику обнаружения, отклоняет все ложные срабатывания и инициирует сигнал об обнаружении «выстрела».

ДЛЯ ЧЕГО НУЖНА КАЛИБРОВКА ЛАЗЕРНОГО ТИРА?

Все очень просто: проектор создает на демонстрационном экране изображение со своим разрешением, а видеокамера имеет свое разрешение. Кроме того, экран может занимать только часть изображения видеокамеры. Следовательно, нужно свести вместе разные разрешения и очертить зону обнаружения камеры.
После этого комплекс будет распознавать отметки лазерного луча только в пределах заданной зоны обнаружения и не будет реагировать на световые помехи за пределами демонстрационного экрана.

КАК РАССЧИТЫВАЮТСЯ КООРДИНАТЫ ОТМЕТКИ ВЫСТРЕЛА НА ПРОЕКЦИОННОМ ЭКРАНЕ?

После проведения калибровки программному обеспечению KORUND уже известны все характеристики изображения и виртуального пространства стрелкового упражнения (игры) и все необходимые коэффициенты расчета.
Отметка лазерного луча обнаруживается в поле зрения камеры и имеет координаты «картинки» камеры. Затем эти координаты пересчитываются в виртуальное пространство упражнения (игры), инициируется необходимая «отрисовка» (например, попадания пули). А дальше изображение упражнения (игры) транслируется с помощью проектора на демонстрационном экране.

ПОЧЕМУ ИСПОЛЬЗУЮТ ЛАЗЕР?

Дело в том, что лазерный луч обладает яркостью, существенно превышающей яркость «картинки», которая транслируется на экране. А значит, компьютер всегда будет уверенно и точно обнаруживать появление отметок лазерного луча.

В лазерном тире используются маломощные (до 5 мВт) лазерные излучатели в видимом спектре. Например, для излучателя в красном оптическом диапазоне длина волны лазерного излучения составляет 632- 650 нм. Диаметр точки не превышает 6 мм даже на большой дистанции «выстрела».

ДЛЯ ЧЕГО УСТАНАВЛИВАЮТ СВЕТОВОЙ ФИЛЬТР НА ВИДЕОКАМЕРУ?

Если транслируется динамическое изображение, то компьютер может среагировать на «движение в кадре» и классифицировать его как «выстрел». Чтобы избежать этого, искусственно «загрубляют» изображение для уверенного обнаружения только отметки лазерного луча. При этом динамические сцены в транслируемом изображении «гасятся» фильтром и благодаря специальной пороговой логике обнаружения не вызывают события обнаружения выстрела.
Именно с этой целью на видеокамеру дополнительно устанавливают световой фильтр. Если используется красный лазер, то на объектив камеры устанавливают световой фильтр из красного стекла, если синий лазер — синий световой фильтр, если зеленый лазер — зеленый световой фильтр.
В результате фильтрации видеосигнала, компьютер, следящий за изменениями на изображении с камеры, обнаруживает только яркие отметки лазерного луча.
И наконец, если вы используете в интерактивном лазерном тире только статические «картинки», например, изображения мишеней, то при отсутствии внешних «засветок» на проекционном экране светофильтр на камеру можно не устанавливать.