红外光枪定位方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种红外光枪定位方法及系统，该红外光枪定位方法包括如下步骤：A.光枪内的摄像头采集图像；B.光枪提取图像数据，识别屏幕的四个红外发光点，并计算四个红外发光点的坐标；C.将四个红外发光点的坐标通过无线网络发送到游戏主机；D.游戏主机根据四个红外发光点的坐标计算出光枪描准位置坐标。本发明的有益效果是本发明的红外光枪定位方法及系统，光枪的准心定位快速、准确，并且本发明能够满足移动中进行游戏的要求。
【专利说明】红外光枪定位方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及数据处理【技术领域】，尤其涉及红外光枪定位方法及系统。
【背景技术】
[0002]目前红外光枪绝大多数应用于打枪游戏当中，游戏玩家手持光枪对准屏幕，进行游戏射击。光枪通过USB线连接电脑，通过USB与电脑进行数据传输。但是这种方式有局限性，光枪与电脑是一对一的关系，玩家是固定在屏幕前进行游戏。如果玩家是以移动方式进行游戏，有多个游戏主机电脑，玩家手持光枪在多个游戏之间进行移动，光枪与多台游戏主机之间是I对多的关系，如图1所示，那么当前的方法将满足不了玩家手持光枪在1#位置玩1#游戏，再移动到2#位置玩2#游戏,再移动到3#位置玩3#游戏的要求。
【发明内容】
[0003]为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种红外光枪定位方法。
[0004]本发明提供了一种红外光枪定位方法，包括如下步骤:
[0005]A.光枪内的摄像头采集图像；
[0006]B.光枪提取图像数据，识别屏幕的四个红外发光点，并计算四个红外发光点的坐标；
[0007]C.将四个红外发光点的坐标通过无线网络发送到游戏主机；
[0008]D.游戏主机根据四个红外发光点的坐标计算出光枪描准位置坐标。
[0009]作为本发明的进一步改进，在所述步骤B中包括如下步骤:
[0010]B1.从图像左上角开始扫描；
[0011]B2.图像的全部像素点是否扫描完毕，若是，那么执行坐标值计算步骤，否则执行步骤B3 ；
[0012]B3.读取下一个像素点；
[0013]B4.图像采用YUV的图像格式，判断Y值是否大于200，若是，那么执行步骤B5，否则执行步骤B2 ；
[0014]B5.记录像素点坐标；
[0015]B6.判断当前像素点与上一个像素点坐标距离是否小于3，若是，那么执行步骤B7，否则执行步骤B2 ；
[0016]B7.标识为属于同一个红外发光点，然后返回执行步骤B2 ；
[0017]坐标值计算步骤包括:
[0018]首先，计算属于同一个红外发光点的像素点的坐标平均值；
[0019]然后，得到四个红外发光点的坐标值。
[0020]作为本发明的进一步改进，在所述步骤D中包括如下步骤:首先对四个红外发光点进行编号，然后计算准心在屏幕上的位置。
[0021]作为本发明的进一步改进，所述对四个红外发光点进行编号的步骤包括:[0022]四个红外发光点按X坐标从小到大排序；
[0023]前两个红外发光点按Y坐标从大到小排序；
[0024]后两个红外发光点按Y坐标从大到小排序；
[0025]四个红外发光点存储在数据pt[4]中，四个红外发光点的编号为:Pt[0]为点1，Pt [I]为点 2, Pt [2]为点 3, Pt [3]为点 4。
[0026]作为本发明的进一步改进，所述计算准心在屏幕上的位置步骤包括计算准心Y坐标步骤和计算准心X坐标步骤；
[0027]计算准心Y坐标步骤包括:
[0028]在Y轴方向上平分包含准心的区域，如果准心在平分线上方，则包含准心的区域更新为上半区域，否则，包含准心的区域更新为下半区域；
[0029]对新的包含准心的区域再进行二分法处理；
[0030]进行10次二分法处理，精度达到2的10次方，1024细分，得到准心在Y轴上的坐标；
[0031]计算准心X坐标步骤包括:
[0032]在X轴方向上平分包含准心的区域，如果准心在平分线右方，则包含准心的区域更新为右半区域，否则，包含准心的区域更新为左半区域；
[0033]对新的包含准心的区域再进行二分法处理；
[0034]进行10次二分法处理，精度达到2的10次方，1024细分，得到准心在X轴上的坐
O O
[0035]本发明还提供了一种红外光枪定位系统，包括光枪、游戏主机、无线传输单元，所述光枪内包括:
[0036]图像采集模块，用于通过摄像头采集图像；
[0037]图像识别模块，用于提取图像数据，识别屏幕的四个红外发光点，并计算四个红外发光点的坐标；
[0038]所述无线传输单元用于将将四个红外发光点的坐标通过无线网络发送到游戏主机；
[0039]所述游戏主机包括准心计算单元，所述准心计算单元用于根据四个红外发光点的坐标计算出光枪描准位置坐标。
[0040]作为本发明的进一步改进，在所述图像识别模块中包括:
[0041]图像扫描模块，用于从图像左上角开始扫描；
[0042]像素点扫描完毕判断模块，用于判断图像的全部像素点是否扫描完毕，若是，那么执行坐标值计算模块，否则执行读取模块；
[0043]读取模块，用于读取下一个像素点；
[0044]Y值判断模块，用于判断Y值是否大于200，若是，那么执行记录模块，否则执行像素点扫描完毕判断模块，图像采用YUV的图像格式；
[0045]记录模块，用于记录像素点坐标；
[0046]坐标距离判断模块，用于判断当前像素点与上一个像素点坐标距离是否小于3，若是，那么执行标识模块，否则执行像素点扫描完毕判断模块；
[0047]标识模块，用于标识为属于同一个红外发光点，然后返回执行像素点扫描完毕判断丰吴块；
[0048]在坐标值计算模块中，首先，计算属于同一个红外发光点的像素点的坐标平均值，然后得到四个红外发光点的坐标值。
[0049]作为本发明的进一步改进，在所述准心计算单元包括:
[0050]编号模块，用于对四个红外发光点进行编号；
[0051]定位模块，用于计算准心在屏幕上的位置。
[0052]作为本发明的进一步改进，在所述编号模块中包括执行如下操作:
[0053]四个红外发光点按X坐标从小到大排序；
[0054]前两个红外发光点按Y坐标从大到小排序；
[0055]后两个红外发光点按Y坐标从大到小排序；
[0056]四个红外发光点存储在数据pt[4]中，四个红外发光点的编号为:Pt[0]为点1，Pt [I]为点 2, Pt [2]为点 3, Pt [3]为点 4。
[0057]作为本发明的进一步改进，所述定位模块包括计算准心Y坐标模块和计算准心X坐标模块；
[0058]在计算准心Y坐标模块包括执行如下操作:
[0059]在Y轴方向上平分包含准心的区域，如果准心在平分线上方，则包含准心的区域更新为上半区域，否则，包含准心的区域更新为下半区域；
[0060]对新的包含准心的区域再进行二分法处理；
[0061]进行10次二分法处理，精度达到2的10次方，1024细分，得到准心在Y轴上的坐标；
[0062]在计算准心X坐标模块中包括执行如下操作:
[0063]在X轴方向上平分包含准心的区域，如果准心在平分线右方，则包含准心的区域更新为右半区域，否则，包含准心的区域更新为左半区域；
[0064]对新的包含准心的区域再进行二分法处理；
[0065]进行10次二分法处理，精度达到2的10次方，1024细分，得到准心在X轴上的坐标。
[0066]本发明的有益效果是:本发明的红外光枪定位方法及系统，光枪的准心定位快速、准确，并且本发明能够满足移动中进行游戏的要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0067]图1是移动中进行游戏的示意图。
[0068]图2是本发明的屏幕结构示意图。
[0069]图3是本发明的红外光枪定位方法流程图。
[0070]图4是本发明的的红外光枪定位方法一实施例的流程图。
[0071]图5是本发明的光枪准心对准屏幕位置的示意图。
[0072]图6是本发明的四个红外发光点进行编号的流程图。
[0073]图7是本发明的计算准心在屏幕上的位置示意图。
[0074]图8是本发明的红外光枪定位系统原理框图。【具体实施方式】
[0075]如图1所示，本发明公开了一种红外光枪定位方法及系统，为了解决移动中进行枪击游戏的问题，在本发明中，光枪与游戏主机之间采用无线网络进行数据传输。如图2所示，本发明采用了一种图像定位方法，四个红外发光点装在屏幕四个角，光枪头装摄像头和红外透光片，通过摄像头采集红外发光点图像，通过图像识别和算法，算出光枪的描准位置，并且光枪无需进行位置较正。
[0076]利用屏幕上的红外发光点作为参考位置，通过摄像头，对红外发光点进行图像识别和定位。通过识别算法和定位算法，算出光枪准心描准位置。
[0077]如图3所示，本发明的红外光枪定位方法包括如下步骤:
[0078]A.光枪内的摄像头采集图像；
[0079]B.光枪提取图像数据，识别屏幕的四个红外发光点，并计算四个红外发光点的坐标；
[0080]C.将四个红外发光点的坐标通过无线网络发送到游戏主机；
[0081]D.游戏主机根据四个红外发光点的坐标计算出光枪描准位置坐标。
[0082]由于摄像头装了红外透光片，除了红外线可以通过外，其他光线都被阻止了，所以摄像头采集到的图像数据是红外LED发光点是亮的，其他地方都是黑的。摄像头采用YUV的图像格式，通过对Y值(亮度)大小的判断从而得知是否是红外LED。图像像素点采用从左到右，从上而下，逐点判断。
[0083]如图4所示，在所述步骤B中包括如下步骤:
[0084]B1.从图像左上角开始扫描；
[0085]B2.图像的全部像素点是否扫描完毕，若是，那么执行坐标值计算步骤，否则执行步骤B3 ；
[0086]B3.读取下一个像素点；
[0087]B4.图像采用YUV的图像格式，判断Y值是否大于200，若是，那么执行步骤B5，否则执行步骤B2 ；
[0088]B5.记录像素点坐标；
[0089]B6.判断当前像素点与上一个像素点坐标距离是否小于3，若是，那么执行步骤B7，否则执行步骤B2 ；
[0090]B7.标识为属于同一个红外发光点，然后返回执行步骤B2 ；
[0091]坐标值计算步骤包括:
[0092]步骤W1，计算属于同一个红外发光点的像素点的坐标平均值；
[0093]步骤W2，得到四个红外发光点的坐标值。
[0094]如图5所示，采集图像的中心点相对于游戏屏幕的位置，就是光枪准心对准游戏
屏幕的位置。
[0095]得到四个红外发光LED的坐标后，还需要识别出哪个是左上角的点，哪个是右上角的点，哪个是左下角的点，哪个是右下角的点。这里给这四个点编号为点1(左上)，点2(左下)，点3(右上)，点4(右下)。
[0096]在所述步骤D中包括如下步骤:
[0097]首先对四个红外发光点进行编号，然后计算准心在屏幕上的位置。[0098]如图6所示，所述对四个红外发光点进行编号的步骤包括:
[0099]四个红外发光点按X坐标从小到大排序；
[0100]前两个红外发光点按Y坐标从大到小排序；
[0101]后两个红外发光点按Y坐标从大到小排序；
[0102]四个红外发光点存储在数据pt[4]中，四个红外发光点的编号为:Pt[0]为点1，Pt [I]为点 2, Pt [2]为点 3, Pt [3]为点 4。
[0103]识别出四个点的编号后，下一步需要根据这个4点的坐标算出准心在屏幕上的位
置，算法采用二分法。
[0104]如图7所示，所述计算准心在屏幕上的位置步骤包括计算准心Y坐标步骤和计算准心X坐标步骤；
[0105]计算准心Y坐标步骤包括:
[0106]在Y轴方向上平分包含准心的区域，如果准心在平分线上方，则包含准心的区域更新为上半区域，否则，包含准心的区域更新为下半区域；
[0107]对新的包含准心的区域再进行二分法处理；
[0108]进行10次二分法处理，精度达到2的10次方，1024细分，得到准心在Y轴上的坐标；
[0109]计算准心X坐标步骤包括:
[0110]在X轴方向上平分包含准心的区域，如果准心在平分线右方，则包含准心的区域更新为右半区域，否则，包含准心的区域更新为左半区域；
[0111]对新的包含准心的区域再进行二分法处理；
[0112]进行10次二分法处理，精度达到2的10次方，1024细分，得到准心在X轴上的坐标。
[0113]如图8所示，本发明还公开了一种红外光枪定位系统，包括光枪、游戏主机、无线传输单元，所述光枪内包括图像采集模块和图像识别模块。
[0114]图像采集模块，用于通过摄像头采集图像；
[0115]图像识别模块，用于提取图像数据，识别屏幕的四个红外发光点，并计算四个红外发光点的坐标；
[0116]所述无线传输单元用于将将四个红外发光点的坐标通过无线网络发送到游戏主机；
[0117]所述游戏主机包括准心计算单元，所述准心计算单元用于根据四个红外发光点的坐标计算出光枪描准位置坐标。
[0118]无线传输单元包括光枪内的网络模块、载人小车上的车载无线路由器、以及游戏无线路由器。
[0119]在所述图像识别模块中包括:
[0120]图像扫描模块，用于从图像左上角开始扫描；
[0121]像素点扫描完毕判断模块，用于判断图像的全部像素点是否扫描完毕，若是，那么执行坐标值计算模块，否则执行读取模块；
[0122]读取模块，用于读取下一个像素点；
[0123]Y值判断模块，用于判断Y值是否大于200，若是，那么执行记录模块，否则执行像素点扫描完毕判断模块，图像采用YUV的图像格式；
[0124]记录模块,用于记录像素点坐标；
[0125]坐标距离判断模块，用于判断当前像素点与上一个像素点坐标距离是否小于3，若是，那么执行标识模块，否则执行像素点扫描完毕判断模块；
[0126]标识模块，用于标识为属于同一个红外发光点，然后返回执行像素点扫描完毕判断丰吴块；
[0127]在坐标值计算模块中，首先，计算属于同一个红外发光点的像素点的坐标平均值，然后得到四个红外发光点的坐标值。
[0128]在所述准心计算单元包括:
[0129]编号模块，用于对四个红外发光点进行编号；
[0130]定位模块，用于计算准心在屏幕上的位置。
[0131]在所述编号模块中包括执行如下操作:
[0132]四个红外发光点按X坐标从小到大排序；
[0133]前两个红外发光点按Y坐标从大到小排序；
[0134]后两个红外发光点按Y坐标从大到小排序；
[0135]四个红外发光点存储在数据pt[4]中，四个红外发光点的编号为:Pt[0]为点1，Pt [I]为点 2, Pt [2]为点 3, Pt [3]为点 4。
[0136]所述定位模块包括计算准心Y坐标模块和计算准心X坐标模块；
[0137]在计算准心Y坐标模块包括执行如下操作:
[0138]在Y轴方向上平分包含准心的区域，如果准心在平分线上方，则包含准心的区域更新为上半区域，否则，包含准心的区域更新为下半区域；
[0139]对新的包含准心的区域再进行二分法处理；
[0140]进行10次二分法处理，精度达到2的10次方，1024细分，得到准心在Y轴上的坐标；
[0141]在计算准心X坐标模块中包括执行如下操作:
[0142]在X轴方向上平分包含准心的区域，如果准心在平分线右方，则包含准心的区域更新为右半区域，否则，包含准心的区域更新为左半区域；
[0143]对新的包含准心的区域再进行二分法处理；
[0144]进行10次二分法处理，精度达到2的10次方，1024细分，得到准心在X轴上的坐标。
[0145]本发明的红外光枪定位方法及系统，光枪的准心定位快速、准确，并且本发明能够满足移动中进行游戏的要求。
[0146]以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种红外光枪定位方法，其特征在于，包括如下步骤: A.光枪内的摄像头采集图像； B.光枪提取图像数据，识别屏幕的四个红外发光点，并计算四个红外发光点的坐标； C.将四个红外发光点的坐标通过无线网络发送到游戏主机； D.游戏主机根据四个红外发光点的坐标计算出光枪描准位置坐标。
2.根据权利要求1所述的红外光枪定位方法，其特征在于，在所述步骤B中包括如下步骤: B1.从图像左上角开始扫描； B2.判断图像的全部像素点是否扫描完毕，若是，那么执行坐标值计算步骤，否则执行步骤B3 ； B3.读取下一个像素点； B4.图像采用YUV的图像格式，判断Y值是否大于200，若是，那么执行步骤B5，否则执行步骤B2 ； B5.记录像素点坐标； B6.判断当前像素点与上一个像素点坐标距离是否小于3，若是，那么执行步骤B7，否则执行步骤B2 ； B7.标识为属于同一个红外发光点，然后返回执行步骤B2 ； 坐标值计算步骤包括: 首先，计算属于同一个红外发光点的像素点的坐标平均值； 然后，得到四个红外发光点的坐标值。
3.根据权利要求2所述的红外光枪定位方法，其特征在于，在所述步骤D中包括如下步骤: 首先对四个红外发光点进行编号，然后计算准心在屏幕上的位置。
4.根据权利要求3所述的红外光枪定位方法，其特征在于，所述对四个红外发光点进行编号的步骤包括: 四个红外发光点按X坐标从小到大排序； 前两个红外发光点按Y坐标从大到小排序； 后两个红外发光点按Y坐标从大到小排序； 四个红外发光点存储在数据Pt [4]中，四个红外发光点的编号为:Pt[0]为点l，pt[l]为点2, pt [2]为点3, pt [3]为点4。
5.根据权利要求3所述的红外光枪定位方法，其特征在于，所述计算准心在屏幕上的位置步骤包括计算准心Y坐标步骤和计算准心X坐标步骤； 计算准心Y坐标步骤包括: 在Y轴方向上平分包含准心的区域，如果准心在平分线上方，则包含准心的区域更新为上半区域，否则，包含准心的区域更新为下半区域； 对新的包含准心的区域再进行二分法处理； 进行10次二分法处理，精度达到2的10次方，1024细分，得到准心在Y轴上的坐标； 计算准心X坐标步骤包括: 在X轴方向上平分包含准心的区域，如果准心在平分线右方，则包含准心的区域更新为右半区域，否则，包含准心的区域更新为左半区域； 对新的包含准心的区域再进行二分法处理； 进行10次二分法处理，精度达到2的10次方，1024细分，得到准心在X轴上的坐标。
6.一种红外光枪定位系统，其特征在于，包括光枪、游戏主机、无线传输单元，所述光枪内包括: 图像采集模块，用于通过摄像头采集图像； 图像识别模块，用于提取图像数据，识别屏幕的四个红外发光点，并计算四个红外发光点的坐标； 所述无线传输单元用于将将四个红外发光点的坐标通过无线网络发送到游戏主机；所述游戏主机包括准心计算单元，所述准心计算单元用于根据四个红外发光点的坐标计算出光枪描准位置坐标。
7.根据权利要求6所述的红外光枪定位系统，其特征在于，在所述图像识别模块中包括: 图像扫描模块，用于从图像左上角开始扫描； 像素点扫描完毕判断 模块，用于判断图像的全部像素点是否扫描完毕，若是，那么执行坐标值计算模块，否则执行读取模块； 读取模块，用于读取下一个像素点； Y值判断模块，用于判断Y值是否大于200，若是，那么执行记录模块，否则执行像素点扫描完毕判断模块，图像采用YUV的图像格式； 记录模块，用于记录像素点坐标； 坐标距离判断模块，用于判断当前像素点与上一个像素点坐标距离是否小于3，若是，那么执行标识模块，否则执行像素点扫描完毕判断模块； 标识模块，用于标识为属于同一个红外发光点，然后返回执行像素点扫描完毕判断模块； 在坐标值计算模块中，首先，计算属于同一个红外发光点的像素点的坐标平均值，然后得到四个红外发光点的坐标值。
8.根据权利要求7所述的红外光枪定位系统，其特征在于，在所述准心计算单元包括: 编号模块，用于对四个红外发光点进行编号； 定位模块，用于计算准心在屏幕上的位置。
9.根据权利要求8所述的红外光枪定位系统，其特征在于，在所述编号模块中包括执行如下操作: 四个红外发光点按X坐标从小到大排序； 前两个红外发光点按Y坐标从大到小排序； 后两个红外发光点按Y坐标从大到小排序； 四个红外发光点存储在数据Pt[4]中，四个红外发光点的编号为:Pt[0]为点l，pt[l]为点2, pt [2]为点3, pt [3]为点4。
10.根据权利要求8所述的红外光枪定位系统，其特征在于，所述定位模块包括计算准心Y坐标模块和计算准心X坐标模块； 在计算准心Y坐标模块包括执行如下操作:在Y轴方向上平分包含准心的区域，如果准心在平分线上方，则包含准心的区域更新为上半区域，否则，包含准心的区域更新为下半区域； 对新的包含准心的区域再进行二分法处理； 进行10次二分法处理，精度达到2的10次方，1024细分，得到准心在Y轴上的坐标； 在计算准心X坐标模 块中包括执行如下操作: 在X轴方向上平分包含准心的区域，如果准心在平分线右方，则包含准心的区域更新为右半区域，否则，包含准心的区域更新为左半区域； 对新的包含准心的区域再进行二分法处理； 进行10次二分法处理，精度达到2的10次方，1024细分，得到准心在X轴上的坐标。
【文档编号】A63F13/426GK103949054SQ201410195498
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年5月9日 优先权日:2014年5月9日
【发明者】黄振华, 黄飞, 江民中, 何勋霆 申请人:深圳市普乐方文化科技有限公司