弓箭图像扫描报靶中提高报靶精度的方法
【专利摘要】本发明提供一种弓箭图像扫描报靶中提高报靶精度的方法，首先，进行报靶系统的安装与调试，通过调整报靶系统中的第一摄像头、第二摄像头，使视频图像处理设备所显示的箭靶成像直线与摄像头视野水平中心线相互平行；然后，构建第一直角坐标系、第二直角坐标系，在第一直角坐标系中构建第一直线方程，在第二直角坐标系中构建第二直线方程；通过坐标变换，将第一直线方程、第二直线方程统一到同一直角坐标系中，得到实际着箭点坐标，最后，计算实际着箭点与第一辅助定位件之间的直线距离，将其与箭靶每环的间距比较后确定该箭报靶成绩。由于采用弧形投影原理来确定着箭点的实际位置，进而测算出报靶成绩，提高了报靶精准度，并且实施成本低。
【专利说明】
弓箭图像扫描报靶中提高报靶精度的方法
技术领域
[0001]本发明涉及弓箭报靶技术领域，尤其是涉及一种弓箭图像扫描报靶中提高报靶精度的方法。【背景技术】
[0002]目前，弓箭作为国内新流行运动项目，正越来越受到大众的关注和喜爱。但是，弓箭箭靶的读数由于箭入靶深浅程度的不同、箭始终立在箭靶上等特殊情况，导致其读数报靶存在很大的难度，因此，弓箭报靶的准确率一直是个难题。
[0003]传统的弓箭报靶方法有图像扫描报靶、红外线报靶、超声波报靶等多种方法，在图像扫描报靶方法中，通常是采用箭根部二维扫描法。在箭根部二维扫描法中，传统的方法是将着箭点在箭靶上的投影理解成是在过靶心且垂直于靶心与摄像头连线的直线上呈均匀像素分布，这种读数报靶方法，容易造成像素比例的失调，不能真实地反映着箭点的相对坐标位置，导致报靶的准确率比较差。而准确率较高的报靶系统，往往采用其它原理，并且造价相当昂贵。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是:针对现有技术存在的问题，提供一种弓箭图像扫描报靶中提高报靶精度的方法，提高报靶的准确率。
[0005]本发明要解决的技术问题采用以下技术方案来实现:一种弓箭图像扫描报靶中提高报靶精度的方法，包括如下步骤:
[0006]首先，报靶系统的安装与调试;在箭靶靶平面同一侧固定第一摄像头、第二摄像头，在箭靶靶平面上固定有垂直于靶平面的第一辅助定位件、第二辅助定位件和第三辅助定位件，且第一辅助定位件位于箭靶的靶心处，所述第一辅助定位件和第二辅助定位件位于以第一摄像头定位点为圆心的同一圆周上，所述第三辅助定位件和第一辅助定位件位于以第二摄像头定位点为圆心的同一圆周上，所述第一摄像头、第二摄像头所获取的视频图像均输出至视频图像处理设备中，调整第一摄像头、第二摄像头，使视频图像处理设备所显示的箭靶成像直线与摄像头视野水平中心线相互平行；
[0007]其次，测量第一摄像头分别与第一辅助定位件、第二辅助定位件之间的直线距离以及第一辅助定位件与第二辅助定位件之间的直线距离，测量第二摄像头分别与第三辅助定位件、第一辅助定位件之间的直线距离以及第三辅助定位件与第一辅助定位件之间的直线距离；
[0008]然后，构建第一直角坐标系、第二直角坐标系，在第一直角坐标系中构建通过坐标原点的第一直线方程，在第二直角坐标系中构建通过坐标原点的第二直线方程，所述第一直角坐标系、第二直角坐标系分别以第一摄像头定位点、第二摄像头定位点为坐标原点，其 Y轴均通过第一辅助定位件顶端点，计算第一摄像头分别与第一辅助定位件、第二辅助定位件连线之间的夹角，记为a，计算第二摄像头分别与第三辅助定位件、第一辅助定位件连线之间的夹角，记为比所述第一直线方程的斜率为tanal，所述第二直线方程的斜率为tanPl， 其中，al=Cl*a，m=C2祁，所述C1、C2的计算过程是:
[0009]打开第一摄像头对箭靶靶平面循环扫描，视频图像处理设备对接收到的第一时间图片、第二时间图片进行图像对比分析，捕捉第二时间图片相对于第一时间图片在摄像头视野水平中心线位置上的像素颜色变化的点，根据该像素颜色变化的点分别相对于第一辅助定位件、第二辅助定位件的像素横坐标差的比值即为C1;
[0010]打开第二摄像头对箭靶靶平面循环扫描，视频图像处理设备对接收到的第一时间图片、第二时间图片进行图像对比分析，捕捉第二时间图片相对于第一时间图片在摄像头视野水平中心线位置上的像素颜色变化的点，根据该像素颜色变化的点分别相对于第一辅助定位件、第三辅助定位件的像素横坐标差的比值即为C2;
[0011]接下来，通过坐标变换，将第一直线方程转换为第二直角坐标系下的第三直线方程，联解该第三直线方程与第二直线方程，得到实际着箭点坐标;或者将第二直线方程转换为第一直角坐标系下的第三直线方程，联解该第三直线方程与第一直线方程，得到实际着箭点坐标；
[0012]最后，计算实际着箭点与第一辅助定位件之间的直线距离，将其与箭靶每环的间距进行比较，确定该箭的报靶成绩。
[0013]优选地，在调整第一摄像头、第二摄像头时，使视频图像处理设备所显示的箭靶成像直线与摄像头视野水平中心线之间的垂直像素坐标差为5-20个像素。[〇〇14]优选地，所述的摄像头视野水平中心线是通过等高的第一辅助定位件、第二辅助定位件、第三辅助定位件在视频图像处理设备中所显示出的成像线段的顶端点确定;或者是通过视频图像处理设备计算摄像头成像视野平面上的像素点在垂直方向上的平均分布而确定。
[0015]优选地，所述的a值、0值根据余弦定理计算出。
[0016]优选地，所述的a值、m直在报靶过程中，通过视频图像处理设备运行专用计算程序自动计算。
[0017]优选地，所述的视频图像处理设备采用PC，或者智能手机，或者平板，或者单片机。 [〇〇18]优选地，所述的第一摄像头、第二摄像头进行循环扫描拍照时，所输出的第二时间图片与第一时间图片的时间间隔预设为〇.5-3秒。
[0019]优选地，所述的第一摄像头、第二摄像头采用分辨率、焦距均一致的摄像头。
[0020]优选地，所述的第一辅助定位件、第二辅助定位件、第三辅助定位件采用圆柱形件。
[0021]优选地，所述的第一摄像头、第二摄像头分别与第一辅助定位件之间连线所形成的夹角设计为90 ±10度。[〇〇22]与现有技术相比，本发明的有益效果是:通过采用弧形投影原理，实际着箭点在坐标平面上的正投影在以摄像头为圆心、以摄像头至靶心在坐标平面上的正投影点之间的直线距离为半径的圆弧线上的投影在该圆弧线上是按角度呈均匀像素分布，该实际着箭点对靶心偏移的程度与捕获到的摄像头视频图像上着箭点在坐标平面上的正投影点横坐标像素对靶心在坐标平面上的正投影点横坐标像素的偏移程度成正比关系。因此，根据“实际着箭点的投影在圆弧线上像素均匀分布”原理，可以确定出过摄像头和投影点的直线方程，通过联解两直线方程来计算着箭点的实际位置，最后通过着箭点的实际位置离靶心的直线距离，来测算出本次射击的报靶成绩，从而提高了报靶精准度，并且本发明的报靶系统构建简单，实施成本低，具有很好的经济适用性。【附图说明】
[0023]图1为弓箭图像扫描报靶系统的构造图(主视图)。
[0024]图2为弓箭图像扫描报靶系统的构造图(侧视图)。
[0025]图3为本发明弓箭图像扫描报靶中提高报靶精度的方法的原理图。
[0026]图4为本发明弓箭图像扫描报靶中提高报靶精度的方法的处理流程图。[〇〇27]图5为弓箭图像扫描报靶系统在摄像头视野中的投影原理图(第三辅助定位件未示出)。[〇〇28]图中标记:1 _第一摄像头，2-第二摄像头，3-第二圆弧线，4-箭靶，5-第一辅助定位件，6-第二辅助定位件，7-第一圆弧线，8-第三辅助定位件，9-摄像头视野水平中心线，10-箭靶的靶平面在摄像头视野中的成像直线。【具体实施方式】[〇〇29]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0030]本发明的弓箭图像扫描报靶中提高报靶精度的方法，其中的图像扫描采用箭根部二维图像扫描定位。如图4所示，其具体步骤包括如下:
[0031]第1步，报靶系统的安装与调试。所述报靶系统包括第一摄像头1、第二摄像头2、箭靶4、第一辅助定位件5、第二辅助定位件6、第三辅助定位件8和视频图像处理设备。具体安装时，分别固定第一摄像头1、第二摄像头2、箭靶4的安装定位位置，并使第一摄像头1、第二摄像头2均位于箭靶4的靶平面的同一侧，两者连线在箭靶4外沿之外，所述的第一摄像头1、 第二摄像头2所获取的视频图像均输出至视频图像处理设备中，在视频图像处理设备上所显示的摄像头成像视野平面上设定水平中心线作为摄像头视野水平中心线9,所述摄像头视野水平中心线9也可以通过视频图像处理设备计算摄像头成像视野平面上的像素点在垂直方向上的平均分布而确定，如图1、图3、图5所示。[〇〇32]然后，对第一摄像头1进行调整，使箭靶4在第一摄像头1的成像视野中显示为一条水平直线，该水平直线即为箭靶4的靶平面在第一摄像头1视野中的成像直线10，并且，使所述的成像直线10位于摄像头视野水平中心线9下方且与摄像头视野水平中心线9相互平行； 同样地，对第二摄像头2进行调整，使箭靶4在第二摄像头2的成像视野中也显示为一条水平直线，并使该水平直线与上述的成像直线10重合，即箭靶4的靶平面在第二摄像头2视野中的成像也是上述的成像直线10,如图5所示。此时，第一摄像头1、第二摄像头2的镜头处于同一个平面上，并且，该平面与箭靶4的靶平面相互平行。[〇〇33]在视频图像处理设备上所显示的摄像头成像视野平面中，由于摄像头视野水平中心线9与所述成像直线10相互平行且均呈水平状态，因此，两者之间的距离可以用垂直方向上的像素坐标的差值来表示。通过上述对第一摄像头1、第二摄像头2的调整，使所述的摄像头视野水平中心线9与所述成像直线10之间的垂直像素坐标差为5-20个像素。在第一摄像头1、第二摄像头2捕获的图像中，让来箭方向为摄像头视野的从上至下方向，即在摄像头图像中，实物箭靶4的靶正面朝上。[〇〇34]如图1、图2、图3所示，在箭靶4的靶心0点处固定第一辅助定位件5,该第一辅助定位件5与箭靶4的靶平面相互垂直，此时，其在每个摄像头视野中均显示为一条线段， 该亇点即为第一辅助定位件5的底端点0点在摄像头视野平面上的正投影点，该01'点即为第一辅助定位件5的顶端点01点在摄像头视野平面上的正投影点。对第一摄像头1、第二摄像头2进行适应性调整，使该0V点处于摄像头视野水平中心线9上，如图5所示。
[0035]在固定好第一摄像头1、第二摄像头2、箭靶4后，将第一摄像头1的镜头定位坐标点记为P1点，将第二摄像头2的镜头定位坐标点记为P2点。以P1点为圆心，以线段0P1长度为半径画圆弧，该圆弧线与箭靶4外环外沿之间的交点为B11点，在B11点处固定第二辅助定位件 6;同样地，以P2点为圆心，以线段0P2为半径画圆弧，该圆弧线与箭靶4外环外沿之间的交点为B21点，在B21点处固定第三辅助定位件8。所述的第二辅助定位件6、第三辅助定位件8与第一辅助定位件5等高，且分别与箭靶4的靶平面相互垂直，如图1、图2、图3所示。与第一辅助定位件5类似，所述第二辅助定位件6在摄像头视野中显示为一条线段Bl'Bll'，所述第三辅助定位件8在摄像头视野中也显示为一条线段B2121'，其中的B1'点、B2'点均处于摄像头视野水平中心线9上，如图5所示。由P1点、P2点、0点这三点共同形成了一个三角形，如图1 所示。至此，报靶系统的安装与调试完成。
[0036]第2步，相关位置参数的确定。在报靶系统的安装与调试完成之后，分别测定0点与 P1点之间、0点与P2点之间、P1点与P2点之间的直线实际距离，即线段0P1、线段0P2、线段 P1P2的长度，同时测定箭靶4的靶心到外环的直线实际距离，即线段0B11、线段0B21的长度。 由于线段0P1长度等于线段B11P1长度，线段0P2长度等于线段B21P2长度，因此，根据余弦定理可以求出线段B11P1与线段0P1之间的夹角ZB11P10,记为a;同样地，根据余弦定理也可以求出线段B21P2与线段0P2之间的夹角ZB21P20,记为0，如图1所示。另外，所述的a值、利直在报靶过程中，也可以由视频图像处理设备运行专用计算程序自动计算。
[0037]第3步，分别以P1点、P2点为坐标原点建立两个直角坐标系。具体地，以P1点为坐标原点，在由P1点、01点、B1点这3点所确定的平面上建立第一直角坐标系X1P1Y1，且Y1轴通过 〇 1点；同样地，以P2点为坐标原点，在由P2点、01点、B2点这3点所确定的平面上建立第二直角坐标系X2P2Y2,且Y2轴也通过01点，如图3所示。这里，所述的第一直角坐标系X1P1Y1所在平面与第二直角坐标系X2P2Y2所在平面相互重合，其在视频图像处理设备所显示的摄像头成像视野平面上即形成了所述的摄像头视野水平中心线9。将第一直角坐标系X1P1Y1所在平面、第二直角坐标系X2P2Y2所在平面定义为坐标平面，下同。
[0038]在第一直角坐标系X1P1Y1中，以P1点为圆心，以线段01P1长度为半径画圆弧，得到第一圆弧线7,所述第一圆弧线7与箭靶4外环外沿在第一直角坐标系X1P1Y1平面上的正投影之间的交点即为B1点，同样地，在第二直角坐标系X2P2Y2中，以P2为圆心，以线段01P2为半径画圆弧，得到第二圆弧线3,所述第二圆弧线3与箭靶4外环外沿在第二直角坐标系 X2P2Y2平面上的正投影之间的交点即为B2点。根据正投影原理，线段01P1长度等于线段0P1 长度，线段01P2长度等于线段0P2长度，线段01B1长度等于线段0B11长度，线段01B2长度等于线段0B21长度。因此，在第一直角坐标系X1P1Y1、第二直角坐标系X2P2Y2所在平面上，线段B1P1与线段01P1之间的夹角ZB1P101也为a;同样地，线段B2P2与线段01P2之间的夹角Z B2P201也为，如图3所示。通过视频图像处理设备在摄像头视频图像上测出01点、B1点、B2 点在摄像头图像中所分别对应的0V点、B1'点、B2'点的像素横坐标，并作为固定参数备用。
[0039]第4步，通过第一摄像头1、第二摄像头2以固定的频率对箭靶4的靶平面进行循环拍照，所述第一摄像头1、第二摄像头2获取的第一时间图片、第二时间图片均输出至视频图像处理设备中。所述视频图像处理设备对捕获到的第一时间图片、第二时间图片进行分析， 判断第二时间图片相对于第一时间图片在摄像头视野水平中心线9位置上有无像素颜色变化的点，如果有，说明有箭落到箭靶4的靶平面上，且该像素颜色变化的点即为实际着箭点在坐标平面上的投影点；如果没有，第一摄像头1、第二摄像头2重新对箭靶4的靶平面进行循环拍照。在第一摄像头1、第二摄像头2进行拍照时，第二时间图片与第一时间图片的时间间隔一般预设为0.5-3秒。
[0040]具体地，在第一直角坐标系X1P1Y1中，所述的视频图像处理设备对接收到的且由第一摄像头1输出的第一时间图片、第二时间图片进行图像对比分析，判断第二时间图片相对于第一时间图片在摄像头视野水平中心线9位置上有无像素颜色变化的点。如果有，说明箭靶4上有箭落靶，该像素颜色变化的点即对应实际着箭点在第一圆弧线7上的投影点，即如图3所示的A1点。[〇〇41]在第二直角坐标系X2P2Y2中，所述的视频图像处理设备对接收到的且由第二摄像头2输出的第一时间图片、第二时间图片进行图像对比分析，判断第二时间图片相对于第一时间图片在摄像头视野水平中心线9位置上有无像素颜色变化的点。如果有，说明箭靶4上有箭落靶，该像素颜色变化的点即对应实际着箭点在第二圆弧线3上的投影点，即如图3所示的A2点。
[0042]根据“以摄像头为圆心的圆上，相同宽度的物体图形像素横坐标占用相等”的视觉基本原理，如图5所示，第一摄像头1输出图像中，01'点、A1点的像素横坐标差与Ol'Bl'点的像素横坐标差的比值即为如图3所示的圆弧线段01A1与圆弧线段01B1的比值，该比值记为C1;同理，第二摄像头2输出图像中，01'点、A2点的像素横坐标差与点的像素横坐标差的比值即为如图3所示的圆弧线段01A2与圆弧线段01B2的比值，该比值记为C2。于是， 就有:[〇〇43] a 1 = Cl*a ;(其中的表示相乘，下同)
[0044]m=C2 祁。
[0045]在第一直角坐标系X1P1Y1中，建立通过P1点、A1点的第一直线方程，该第一直线方程的斜率即为tanal。同样地，在第二直角坐标系X2P2Y2中，建立通过P2点、A2点的第二直线方程，该第二直线方程的斜率即为tanW。
[0046]第5步，通过坐标变换，将上述的第二直线方程表示为第一直角坐标系X1P1Y1下的直线方程，记为第三直线方程。[〇〇47]第6步，联解上述的第一直线方程、第三直线方程，得出该两直线的交点坐标，该交点坐标即为箭靶4上的实际着箭点在第一直角坐标系X1P1Y1平面上的投影点A点的坐标。如图3所示，在第一直角坐标系X1P1Y1中，由于P1点是坐标原点，S卩？1&10,710)=?1(0,0)，因此，当测量出01点与P1点之间的直线实际距离，并将该距离记为a以后，即有01(x0，y0)=01 (〇，a)，也就说01点坐标为已知。
[0048]由于A点、01点坐标均为已知，就可以计算出A点与01点的直线距离，由于所述的坐标平面与箭靶4的靶平面之间的距离很小，因此可以忽略由于箭未垂直插入箭靶4而带来的位置偏移，从而可以认为，此时A点与01点的直线距离就是实际着箭点与箭靶4的靶心0点之间的直线距离，将其与箭靶4每环的间距进行比较，从而可以确定出该箭的报靶成绩。
[0049]值得提醒的是，如图5所示的摄像头视野水平中心线9与箭靶4的靶平面在摄像头视野中的成像直线10之间的差值越小，报靶精度就越高；同时，为了能读出像素变化，所述的摄像头视野水平中心线9必须在箭靶4的靶平面在摄像头视野中的成像直线10的上方，并且两者之间的垂直距离不能为零。
[0050]本发明对于报靶成绩判定原理是:通过两个摄像头在同一个平面内分别建立两个直角坐标系，分别建立过摄像头和真实着箭点在坐标平面内的正投影点在弧线上的投影点的直线方程，然后通过平面内的坐标变换，将第二直线方程表示为在第一个直角坐标系下的直线方程，即第三直线方程，最后联解第一、第三这两个直线方程，方程的解即是实际着箭点在坐标平面上的投影点的位置。然后，计算出该实际着箭点在坐标平面上的投影点位置与靶心在坐标平面上的投影点之间的直线距离，再根据正投影原理，即可确定出该实际着箭点至箭靶靶心的直线距离，通过将该直线距离与箭靶上每环的间距进行比较，便可计算出本次报靶的成绩。
[0051]本发明采用了弧形投影原理，即实际着箭点在坐标平面上的正投影在以摄像头为圆心、以摄像头至靶心在坐标平面上的正投影点之间的直线距离为半径的圆弧线上的投影在该圆弧线上是按角度呈均匀像素分布，该实际着箭点对靶心偏移的程度与捕获到的摄像头视频图像上着箭点在坐标平面上的正投影点横坐标像素对靶心在坐标平面上的正投影点横坐标像素的偏移程度成正比关系。因此，根据“实际着箭点的投影在圆弧线上像素均匀分布”原理，求得实际偏移角，从而得出过摄像头和投影点的直线方程，通过联解两直线方程来计算着箭点的实际位置，最后通过着箭点的实际位置离靶心的直线距离，测算出本次射击的报革E成绩。[〇〇52]经反复实践证明，本发明不仅经济适用，而且报靶精准度高。[〇〇53]需要说明的是，在上述第5步中，通过坐标变换，也可以将第一直线方程表示为第二直角坐标系X2P2Y2下的直线方程，即第三直线方程。只不过，在第6步中，就需要联解上述的第二直线方程、第三直线方程，来得出该两直线的交点坐标，该交点坐标即为第二直角坐标系X2P2Y2下的着箭点A点。如图3所示，在第二直角坐标系X2P2Y2中，由于P2点是坐标原点，即？2&20,720)=?2(0,0)，因此，在测量出01点与？2点之间的直线距离，并将该距离记为b以后，即有01(如，70)=01(0，13)。由于4点、01点坐标均为已知，也就可以计算出着箭点八点至靶心0点之间的实际距离，将其与箭靶4上每环的间距进行比较，从而确定出该箭的报靶成绩。[〇〇54]为了更好地保证报靶成绩的准确度，在图1中，线段0P1与线段0P2之间的夹角最好设计为90 ±10度。
[0055]另外，上述的计算过程也可以由视频图像处理设备通过运行专用计算程序计算出来，所述视频图像处理设备可以采用PC、智能手机、平板、单片机，等等，以提高射箭报靶的智能化水平和报靶准确率。
[0056]为了编程更加简单，易于实现，其中的第一摄像头1、第二摄像头2采用分辨率、焦距等参数均一致的摄像头。
[0057]另外，所述的第一辅助定位件5、第二辅助定位件6、第三辅助定位件8最好是采用铁钉、铜丝等圆柱形件，其直径越小越好，这样可以使得辅助定位件在摄像头视野中的成像宽度尽量小，以便于成像点的位置确定，有利于提高报靶成绩的准确度。有必要指出的是，由于第一辅助定位件5、第二辅助定位件6、第三辅助定位件8等高，其在视频图像处理设备中所显示出的对应的3条线段也是等高，由这3条等高线段的顶端点也可以确定出所述的摄像头视野水平中心线9，如图5所示。
[0058]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种弓箭图像扫描报靶中提高报靶精度的方法，其特征在于:包括如下步骤:首先，报靶系统的安装与调试;在箭靶靶平面同一侧固定第一摄像头、第二摄像头，在 箭靶靶平面上固定有垂直于靶平面的第一辅助定位件、第二辅助定位件和第三辅助定位 件，且第一辅助定位件位于箭靶的靶心处，所述第一辅助定位件和第二辅助定位件位于以 第一摄像头定位点为圆心的同一圆周上，所述第三辅助定位件和第一辅助定位件位于以第 二摄像头定位点为圆心的同一圆周上，所述第一摄像头、第二摄像头所获取的视频图像均 输出至视频图像处理设备中，调整第一摄像头、第二摄像头，使视频图像处理设备所显示的 箭靶成像直线与摄像头视野水平中心线相互平行；其次，测量第一摄像头分别与第一辅助定位件、第二辅助定位件之间的直线距离以及 第一辅助定位件与第二辅助定位件之间的直线距离，测量第二摄像头分别与第三辅助定位 件、第一辅助定位件之间的直线距离以及第三辅助定位件与第一辅助定位件之间的直线距 离；然后，构建第一直角坐标系、第二直角坐标系，在第一直角坐标系中构建通过坐标原点 的第一直线方程，在第二直角坐标系中构建通过坐标原点的第二直线方程，所述第一直角 坐标系、第二直角坐标系分别以第一摄像头定位点、第二摄像头定位点为坐标原点，其Y轴 均通过第一辅助定位件顶端点，计算第一摄像头分别与第一辅助定位件、第二辅助定位件 连线之间的夹角，记为a，计算第二摄像头分别与第三辅助定位件、第一辅助定位件连线之 间的夹角，记为比所述第一直线方程的斜率为tanal，所述第二直线方程的斜率为tanm，其 中，〇1=(:1*(1，01=〇2祁，所述(]1、〇2的计算过程是:打开第一摄像头对箭靶靶平面循环扫描，视频图像处理设备对接收到的第一时间图 片、第二时间图片进行图像对比分析，捕捉第二时间图片相对于第一时间图片在摄像头视 野水平中心线位置上的像素颜色变化的点，根据该像素颜色变化的点分别相对于第一辅助 定位件、第二辅助定位件的像素横坐标差的比值即为C1;打开第二摄像头对箭靶靶平面循环扫描，视频图像处理设备对接收到的第一时间图 片、第二时间图片进行图像对比分析，捕捉第二时间图片相对于第一时间图片在摄像头视 野水平中心线位置上的像素颜色变化的点，根据该像素颜色变化的点分别相对于第一辅助 定位件、第三辅助定位件的像素横坐标差的比值即为C2;接下来，通过坐标变换，将第一直线方程转换为第二直角坐标系下的第三直线方程，联 解该第三直线方程与第二直线方程，得到实际着箭点坐标;或者将第二直线方程转换为第 一直角坐标系下的第三直线方程，联解该第三直线方程与第一直线方程，得到实际着箭点 坐标；最后，计算实际着箭点与第一辅助定位件之间的直线距离，将其与箭靶每环的间距进 行比较，确定该箭的报靶成绩。2.根据权利要求1所述的弓箭图像扫描报靶中提高报靶精度的方法，其特征在于:在调 整第一摄像头、第二摄像头时，使视频图像处理设备所显示的箭靶成像直线与摄像头视野 水平中心线之间的垂直像素坐标差为5-20个像素。3.根据权利要求1或者2所述的弓箭图像扫描报靶中提高报靶精度的方法，其特征在 于:所述的摄像头视野水平中心线是通过等高的第一辅助定位件、第二辅助定位件、第三辅 助定位件在视频图像处理设备中所显示出的成像线段的顶端点确定;或者是通过视频图像处理设备计算摄像头成像视野平面上的像素点在垂直方向上的平均分布而确定。4.根据权利要求1或者2所述的弓箭图像扫描报靶中提高报靶精度的方法，其特征在 于:所述的a值、0值根据余弦定理计算出。5.根据权利要求4所述的弓箭图像扫描报靶中提高报靶精度的方法，其特征在于:所述 的a值、m直在报靶过程中，通过视频图像处理设备运行专用计算程序自动计算。6.根据权利要求5所述的弓箭图像扫描报靶中提高报靶精度的方法，其特征在于:所述 的视频图像处理设备采用PC，或者智能手机，或者平板，或者单片机。7.根据权利要求1或者2所述的弓箭图像扫描报靶中提高报靶精度的方法，其特征在 于:所述的第一摄像头、第二摄像头进行循环扫描拍照时，所输出的第二时间图片与第一时 间图片的时间间隔预设为〇.5-3秒。8.根据权利要求7所述的弓箭图像扫描报靶中提高报靶精度的方法，其特征在于:所述 的第一摄像头、第二摄像头采用分辨率、焦距均一致的摄像头。9.根据权利要求1或者2所述的弓箭图像扫描报靶中提高报靶精度的方法，其特征在 于:所述的第一辅助定位件、第二辅助定位件、第三辅助定位件采用圆柱形件。10.根据权利要求1或者2所述的弓箭图像扫描报靶中提高报靶精度的方法，其特征在 于:所述的第一摄像头、第二摄像头分别与第一辅助定位件之间连线所形成的夹角设计为 90±10 度。
【文档编号】G06T7/00GK105957089SQ201610318116
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月13日
【发明人】周红阳
【申请人】四川奇赛科技有限责任公司