智能数字化训练场地的动作定位系统及方法和介质与流程

本发明涉及精确定位技术，具体地，涉及交互式训练场地的数字动态可视化元素的控制方法及系统，尤其是一种智能数字化训练场地的动作定位系统及方法和介质。

背景技术：

数字化训练场地通过声光以及电子技术，给训练人员以图像提示，从而训练人员根据图像提示或进行跟踪、或进行躲避等等，进行达到高趣味度以及高激励度的训练效果。因此，在训练过程中对训练人员进行定位相当重要，从而可以根据训练人员的位置对光影图像进行实时动态地调整，或者检测训练人员的移动轨迹。

在传统的定位技术中，通常是通过人员所佩戴手环进行定位的，其不足之处是：定位不够精确，比如当人员到达一个指定位置时，由于手臂处于摆动状态，因此难以精确地知道该人员的位置，这在追逐踩点的训练中尤其体现出定位不够精确。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种智能数字化训练场地的动作定位系统及方法和介质。

根据本发明提供的一种智能数字化训练场地的动作定位系统，包括：训练场地、图像输出展示模块、检测控制模块；

所述图像输出展示模块、检测控制模块均设置在所述训练场地中，且所述图像输出展示模块作为所述训练场地的地面和/或侧壁；

所述图像输出展示模块以投影和/或led显示屏的方式展示图像。

优选地，所述图像输出展示模块包括被投影面板，所述检测控制模块包括第一投影仪、第二投影仪、第一光敏传感器、第二光敏传感器；

被投影面板的表面为透明玻璃板；

第一光敏传感器、第二光敏传感器均位于透明玻璃板的下方；

围绕第一光敏传感器设置有多个第二光敏传感器；

第一投影仪、第二投影仪均位于透明玻璃板的上方，并且第一投影仪、第二投影仪的投影方向均朝向透明玻璃板；

第一投影仪在透明玻璃板上的投影区域覆盖第一光敏传感器且不覆盖第二光敏传感器；

第二投影仪在透明玻璃板上的投影区域覆盖了第一光敏传感器和第二光敏传感器；

第一投影仪在透明玻璃板上的投影区域的形状为圆形或矩形。

根据本发明提供的一种智能数字化训练场地的动作定位控制方法，包括：

预处理步骤：使第一投影仪停止投影，并使第二投影仪进行投影；

第一光敏判断步骤：判断第一光敏感传感器检测到的光亮强度是否小于预设阈值；若小于预设阈值，则进入替换投影图像步骤；否则，则继续检测光亮强度；

替换投影图像步骤：使第一投影仪进行投影。

优选地，所述智能数字化训练场地的动作定位控制方法，是权利要求1或2所述的动作定位系统的控制方法，在第一投影仪在透明玻璃板上的投影区域内，第一投影仪的投影图像不同于第二投影仪的投影图像。

优选地，在第一投影仪在透明玻璃板上的投影区域内，第二投影仪的投影图像中不含有标志物，第一投影仪的投影图像中含有标志物。

优选地，包括：

第二光敏判断步骤：若第一光敏感传感器检测到的光亮强度小于预设阈值，则判断围绕该第一光敏传感器的第二光敏传感器中是否存在检测到的光亮强度小于预设阈值的第二光敏传感器，将所述检测到的光亮强度小于预设阈值的第二光敏传感器记为被覆盖传感器，进入覆盖方向匹配步骤；

覆盖方向匹配步骤：将被覆盖传感器的布局与预设布局集合中的预设布局进行匹配，其中，预设布局集合中的每个预设布局均对应一覆盖方向；

其中，所述覆盖方向匹配步骤，包括如下任一个步骤：

-安装点拓扑匹配步骤：获取各个被覆盖传感器的安装点，以任意一个安装点为起点，执行拓扑方法，得到拓扑图，从预设布局集合中查找出与该拓扑图相匹配的预设布局；其中，所述拓扑方法为：步骤a，将距离起点最近的且未被连线的安装点作为终点；步骤b：在起点与终点之间进行连线，构成边；步骤c，若所述各个被覆盖传感器的安装点均已被连线，则得到所述拓扑图，若所述各个被覆盖传感器的安装点中还存在未被连线的安装点，则将该终点设定为起点，返回步骤a继续执行；

-安装点距离匹配步骤：获取各个被覆盖传感器的安装点，以任意一个安装点为起点，执行距离连线方法，得到总连线距离，从预设布局集合中查找出与该总连线距离相匹配的预设布局；其中，所述距离连线方法：步骤a，将距离起点最近的且未被连线的安装点作为终点；步骤b：在起点与终点之间进行连线，构成边；步骤c，若所述各个被覆盖传感器的安装点均已被连线，则将所有边的长度之和作为所述总连线距离，若所述各个被覆盖传感器的安装点中还存在未被连线的安装点，则将该终点设定为起点，返回步骤a继续执行。

优选地，包括：

简化确认步骤：根据所述相匹配的预设布局，得到对应的覆盖方向。

优选地，所述预设布局的属性包括布局的方向。

优选地，所述布局的方向包括地理方向或者在被投影面板坐标系中的方向。

根据本发明提供的一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的智能数字化训练场地的动作定位控制方法的步骤。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明在地面和侧壁均具有显示屏，从而提高了训练的沉浸感。

2、本发明能够检测对应于第一光敏传感器的设定点是否被人员踩点覆盖，并在踩点被覆盖后在数字化训练场地上对投影图像进行变化，以提示人员已成功踩点。本发明通过第二光敏传感器能够检测人员所穿的鞋，根据被鞋底所覆盖的第二光敏传感器的布局，能够精确地判断是否是人员真的达到了踩点，并且是从哪个方向踩点的。

3、与传统的手环定位相比，由于本发明的检测对象是人员所穿的鞋与数字化训练场地发生的覆盖动作，因此可以大幅提高人员脚部的定位精度。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明提供的投影系统的结构示意图。

图2为本发明提供的智能数字化训练场地的动作定位方法的步骤流程图。

图3为本发明提供的智能数字化训练场地的动作定位系统的结构示意图。

图4为在第一投影仪在透明玻璃板上的投影区域内，第一投影仪的投影图像在第二投影仪的投影图像上叠加前后的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

本发明提供一种智能数字化训练场地的动作定位系统，包括：训练场地、图像输出展示模块、检测控制模块；

所述图像输出展示模块、检测控制模块均设置在所述训练场地中，且所述图像输出展示模块作为所述训练场地的地面和/或侧壁；

所述图像输出展示模块以投影和/或led显示屏的方式展示图像。

所述图像输出展示模块包括被投影面板，所述检测控制模块包括第一投影仪、第二投影仪、第一光敏传感器、第二光敏传感器，如图1所示。

被投影面板的表面为透明玻璃板；

第一光敏传感器、第二光敏传感器均位于透明玻璃板的下方；

围绕第一光敏传感器设置有多个第二光敏传感器；

第一投影仪、第二投影仪均位于透明玻璃板的上方，并且第一投影仪、第二投影仪的投影方向均朝向透明玻璃板；

第一投影仪在透明玻璃板上的投影区域覆盖第一光敏传感器且不覆盖第二光敏传感器；

第二投影仪在透明玻璃板上的投影区域覆盖了第一光敏传感器和第二光敏传感器。

第一投影仪在透明玻璃板上的投影区域的形状为圆形或矩形。

如图2所示，根据本发明提供的一种智能数字化训练场地的动作定位方法，所述智能数字化训练场地的动作定位方法，是所述投影系统的控制方法，包括：

预处理步骤：使第一投影仪停止投影，并使第二投影仪进行投影；

第一光敏判断步骤：判断第一光敏感传感器检测到的光亮强度是否小于预设阈值；若小于预设阈值，则进入替换投影图像步骤；否则，则继续检测光亮强度；

替换投影图像步骤：使第一投影仪进行投影；

第二光敏判断步骤：若第一光敏感传感器检测到的光亮强度小于预设阈值，则判断围绕该第一光敏传感器的第二光敏传感器中是否存在检测到的光亮强度小于预设阈值的第二光敏传感器，将所述检测到的光亮强度小于预设阈值的第二光敏传感器记为被覆盖传感器，进入覆盖方向匹配步骤；

覆盖方向匹配步骤：将被覆盖传感器的布局与预设布局集合中的预设布局进行匹配，其中，预设布局集合中的每个预设布局均对应一覆盖方向；

其中，所述覆盖方向匹配步骤，包括如下任一个步骤：

-安装点拓扑匹配步骤：获取各个被覆盖传感器的安装点，以任意一个安装点为起点，执行拓扑方法，得到拓扑图，从预设布局集合中查找出与该拓扑图相匹配的预设布局；其中，所述拓扑方法为：步骤a，将距离起点最近的且未被连线的安装点作为终点；步骤b：在起点与终点之间进行连线，构成边；步骤c，若所述各个被覆盖传感器的安装点均已被连线，则得到所述拓扑图，若所述各个被覆盖传感器的安装点中还存在未被连线的安装点，则将该终点设定为起点，返回步骤a继续执行；

-安装点距离匹配步骤：获取各个被覆盖传感器的安装点，以任意一个安装点为起点，执行距离连线方法，得到总连线距离，从预设布局集合中查找出与该总连线距离相匹配的预设布局；其中，所述距离连线方法：步骤a，将距离起点最近的且未被连线的安装点作为终点；步骤b：在起点与终点之间进行连线，构成边；步骤c，若所述各个被覆盖传感器的安装点均已被连线，则将所有边的长度之和作为所述总连线距离，若所述各个被覆盖传感器的安装点中还存在未被连线的安装点，则将该终点设定为起点，返回步骤a继续执行；

简化确认步骤：根据所述相匹配的预设布局，得到对应的覆盖方向。

在第一投影仪在透明玻璃板上的投影区域内，第一投影仪的投影图像不同于第二投影仪的投影图像。在第一投影仪在透明玻璃板上的投影区域内，第二投影仪的投影图像中不含有标志物，第一投影仪的投影图像中含有标志物。所述预设布局的属性包括布局的方向。所述布局的方向包括地理方向或者在被投影面板坐标系中的方向。

如图3所示，根据本发明提供的一种智能数字化训练场地的动作定位系统，所述智能数字化训练场地的动作定位系统，是所述投影系统的控制系统，包括：

预处理装置：使第一投影仪停止投影，并使第二投影仪进行投影；

第一光敏判断装置：判断第一光敏感传感器检测到的光亮强度是否小于预设阈值；若小于预设阈值，则触发替换投影图像装置；否则，则继续检测光亮强度；

替换投影图像装置：使第一投影仪进行投影。

第二光敏判断装置：若发现第一光敏感传感器检测到的光亮强度小于预设阈值，则判断围绕该第一光敏传感器的第二光敏传感器中是否存在检测到的光亮强度小于预设阈值的第二光敏传感器，将所述检测到的光亮强度小于预设阈值的第二光敏传感器记为被覆盖传感器，触发覆盖方向匹配装置；

覆盖方向匹配装置：将被覆盖传感器的布局与预设布局集合中的预设布局进行匹配，其中，预设布局集合中的每个预设布局均对应一覆盖方向；

其中，所述覆盖方向匹配装置，包括如下任一个装置：

-安装点拓扑匹配装置：获取各个被覆盖传感器的安装点，以任意一个安装点为起点，执行拓扑方法，得到拓扑图，从预设布局集合中查找出与该拓扑图相匹配的预设布局；其中，所述拓扑方法为：步骤a，将距离起点最近的且未被连线的安装点作为终点；步骤b：在起点与终点之间进行连线，构成边；步骤c，若所述各个被覆盖传感器的安装点均已被连线，则得到所述拓扑图，若所述各个被覆盖传感器的安装点中还存在未被连线的安装点，则将该终点设定为起点，返回步骤a继续执行；

-安装点距离匹配装置：获取各个被覆盖传感器的安装点，以任意一个安装点为起点，执行距离连线方法，得到总连线距离，从预设布局集合中查找出与该总连线距离相匹配的预设布局；其中，所述距离连线方法：步骤a，将距离起点最近的且未被连线的安装点作为终点；步骤b：在起点与终点之间进行连线，构成边；步骤c，若所述各个被覆盖传感器的安装点均已被连线，则将所有边的长度之和作为所述总连线距离，若所述各个被覆盖传感器的安装点中还存在未被连线的安装点，则将该终点设定为起点，返回步骤a继续执行；

简化确认装置：根据所述相匹配的预设布局，得到对应的覆盖方向。

在第一投影仪在透明玻璃板上的投影区域内，第一投影仪的投影图像不同于第二投影仪的投影图像。在第一投影仪在透明玻璃板上的投影区域内，第二投影仪的投影图像中不含有标志物，第一投影仪的投影图像中含有标志物。所述预设布局的属性包括布局的方向。所述布局的方向包括地理方向或者在被投影面板坐标系中的方向。

如图4所示，为在第一投影仪在透明玻璃板上的投影区域内，第一投影仪的投影图像在第二投影仪的投影图像上叠加前后的示意图。箭头左侧的方框为第二投影仪的投影图像，然后打开第一投影仪，第一投影仪的投影图像为表示踩中的符号×，因此叠加为箭头右侧的填有符号×的方框，表示该方框位置已经被成功踩点。

本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个装置以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。