>[0068] 本装置应用于激光射击游戏设备（以下简称激光枪）的时候，相机采用120fps 的帧率，如果一个系统对应4把激光枪为例，则通过帧分频技术分配给每一把激光枪对应 30fps帧图像，即每一把激光枪在Is内打开、关闭30次光电控制模块。每一帧的时间约为 8ms (l/120fps)。为避免多把激光枪在交替发送激光时可能同时出现光斑的问题，需要在当 前帧图像周期内提前关闭设备，例如提前Ims关闭，则激光枪在一帧内发出光斑的有效时 间为7ms。
[0069] 在系统工作前，需设置激光枪的枪号（设备号），将4把激光枪端的第二射频通信 模块中PL 2、PL 3、PL 4三个端口按照以下真值表分别设置为激光枪1、激光枪2、激光枪 3、激光枪4。
[0072] 系统初始化时，光斑采集端的第一射频通信模块循环发送预设的帧计数值1、 2、-·、8,依次循环。由于本系统中只有4把激光枪，其第二射频通信模块同时接收到循环 发送的帧计数值1、2、-·、8,如激光枪1收到帧计数值1，对比符合之后则发送应答信号，同 时不打开激光枪对应的光电控制模块，相机端的射频收发模块接收到应答信号之后将其记 录至分频计数模块中打开的设备号信息列表。以此类推，当循环发送一遍之后，分频计数模 块可确定帧计数复位信号的周期为4个同步帧信号，每一帧标记的帧计数值和发送的设备 号按照帧计数值1、帧计数值2、帧计数值3、帧计数值4进行循环标记与发送。
[0073] 系统运行时，当相机的第一个同步帧信号到来时，分频计数模块中的帧计数器将 该同步帧信号计数为帧计数值1，同时将帧计数值1编码之后发送给光斑采集端的第一射 频通信模块，第一射频通信模块也将编码后的帧计数值1通过无线广播的方式发送出去， 4把激光枪的第二射频通信模块都收到编码后的帧计数值1时，分别对其进行解码，并与其 自身的设备号进行对比，其中激光射击枪1发现符合设备号，则对应的光电控制模块打开， 并发送应答信号，其他三把激光枪比对不符合，则不打开对应的光电控制模块。
[0074] 在激光枪1打开的情况下，扣动扳机则触发激光枪1对应的光电控制模块，发射出 激光，在投影幕布上面形成光斑；如不扣动扳机则不触发光电控制模块，在投影幕布上不形 成光斑。同时图像采集模块采集到投影幕布的图像，传输至分频计数模块将其标记为帧计 数值1，并将该图像传输至PC端，PC端获取图像标记的帧计数值1，如图6像上有光斑则并 分析光斑的位置信息，如图6像上没有光斑则输出无光斑。
[0075] 以此类推，相机的第二个同步帧信号到来时，则打开激光射击枪2,同时激光射击 枪1、激光射击枪3、激光射击枪4没有打开，如果激光射击枪2扣动扳机则打出激光形成光 斑，将图像标记之后传输至PC，分析光斑的位置信息和图像标记的帧计数值1。
[0076] 当第4个同步帧信号到来时，同样处理，同时分频计数模块产生帧计数复位信号， 将帧计数器复位，将下一同步帧信号记为1，同时将随后一帧图像标记为帧计数值1。
[0077] 在系统运行过程中，分频计数模块实时根据各设备的应答信号情况，动态关闭无 应答的激光枪对应的帧计数值，调整各设备对应的帧率，例如：系统运行过程中，激光枪2 被人为关闭，导致无应答信号，分频计数模块实时的将帧复位信号的周期调整为3个帧同 步信号，每一帧标记的帧计数值和发送的设备号按照帧计数值1、帧计数值3、帧计数值4进 行循环标记与发送。
【主权项】
1. 一种基于图像帧分频技术的多激光设备协同控制系统，其特征在于：包括光斑采集 端和至少两个激光发射端，所述光斑采集端包括依次连接的图像采集模块、分频计数模块 和第一射频通信模块；所述激光发射端与所述第一射频通信模块射频通信； 所述图像采集模块用以采集所需区域的图像，且每采集一帧图像反馈一同步帧信号至 所述分频计数模块； 所述分频计数模块用以响应所述同步帧信号计数得到帧计数值，并将内含所述帧计数 值的信息通过所述第一射频通信模块反馈至所述激光发射端； 所述激光发射端用以仅当接收到的帧计数值与自身匹配时，才能够响应外部的操作触 发发出激光。2. 如权利要求1所述的基于图像帧分频技术的多激光设备协同控制系统，其特征在 于：所述分频计数模块还用以在计数得到帧计数值时，若大于所述激光发射端的数量时，则 产生复位信号，重新开始计数。3. 如权利要求1所述的基于图像帧分频技术的多激光设备协同控制系统，其特征在 于：所述激光发射端包括依次连接的第二射频通信模块、光电控制模块和激光发射模块，所 述第二射频通信模块与所述第一射频通信模块通信； 所述光电控制模块用以仅当接收到的帧计数值与自身匹配时，才被打开，使其能够被 外部操作触发，从而驱动所述激光发射模块发出激光。4. 如权利要求3所述的基于图像帧分频技术的多激光设备协同控制系统，其特征在 于：所述第一射频通信模块和第二射频通信模块均能够被配置成发射模式和接收模式； 所述第一射频通信模块还用以对发射至所述第二射频通信模块的信息进行编码；所述 第二射频通信模块还用以对自所述第二射频通信模块接收的信息进行解码。5. 如权利要求3或4所述的基于图像帧分频技术的多激光设备协同控制系统，其特征 在于：所述第一射频通信模块和第二射频通信模块均至少包括控制单元和天线单元，所述 分频计数模块通过所述第一射频通信模块的控制单元与其天线单元连接，所述光电控制模 块通过所述第二射频通信模块的控制单元与其天线单元连接，两个所述天线单元之间通过 射频信号通信。6. 如权利要求5所述的基于图像帧分频技术的多激光设备协同控制系统，其特征在 于：所述第二射频通信模块还包括MOS管、电阻以及所述控制单元上的IO口，所述MOS管的 S极接地，G极接其中一个IO口，D极接所述天线单元，且通过所述电阻接至供电电源。7. 如权利要求1所述的基于图像帧分频技术的多激光设备协同控制系统，其特征在 于：还包括计算机端，所述计算机端与所述分频计数模块或图像采集模块连接； 所述计算机端至少用以依据所述图像采集模块采集的图像以及所述帧计数值得到各 所述激光发射端激光发射所形成的光斑的情况。8. 如权利要求7所述的基于图像帧分频技术的多激光设备协同控制系统，其特征在 于：所述计算机端与所述分频计数模块连接；所述分频计数模块进一步用以对所述图像采 集模块采集的图像进行当前所述帧计数值的标记，然后传输至所述计算机端。9. 如权利要求7所述的基于图像帧分频技术的多激光设备协同控制系统，其特征在 于：所述计算机端与所述图像采集模块连接；所述图像采集模块进一步用以依据所生成的 同步帧信号进行计数，得到帧计数值，依据该帧计数值对采集的图像进行标记，然后传输至 所述计算机端，且当自所述分频技术模块接收到反馈而来的复位信号时，进行复位，重新开 始计数。10.如权利要求1所述的基于图像帧分频技术的多激光设备协同控制系统，其特征在 于：所述激光发射端还用以在收到相应所述第一射频通信模块发出的信息，且能够工作正 常时反馈一应答信号； 所述分频计数模块还用以当特定时间内未收到相应所述激光发射端的所述应答信号 时，则在后续计数时跳过该激光发射端对应的帧计数值。
【专利摘要】本实用新型提供了一种基于图像帧分频技术的多激光设备协同控制系统，包括光斑采集端和至少两个激光发射端，所述光斑采集端包括依次连接的图像采集模块、分频计数模块和第一射频通信模块；所述激光发射端与所述第一射频通信模块射频通信；所述图像采集模块用以采集所需区域的图像，且每采集一帧图像反馈一同步帧信号至所述分频计数模块；所述分频计数模块用以响应所述同步帧信号计数得到帧计数值，并将内含所述帧计数值的信息通过所述第一射频通信模块反馈至所述激光发射端；所述激光发射端用以仅当接收到的帧计数值与自身匹配时，才能够响应外部的操作触发发出激光。
【IPC分类】G08C23/04, G01B11/00
【公开号】CN204904558
【申请号】CN201520714217
【发明人】龚厚志, 王宏松, 古祥伟
【申请人】龚厚志, 王宏松
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年9月15日