一种射击瞄准分析系统以及光枪控制设备的制作

本技术涉及游戏设备，尤其涉及一种射击瞄准分析系统以及光枪控制设备。背景技术：1、电子游戏随着电子硬件技术的快速进步而逐渐火爆。电子游戏的载体是从街头游戏机开始的，发展过程经历了电脑游戏、手机游戏以及现在的虚拟现实设备游戏。2、即使电子游戏的载体已经迭代了几轮，始终绕不开的难题是玩家如何控制电子游戏进行操作的问题。玩家常见的操作设备是鼠标键盘和游戏手柄两种。3、在射击游戏中，虽然游戏手柄的玩家能够更加舒适地躺在沙发上玩游戏，但是游戏手柄的摇杆存在灵敏度过高的问题。4、因为游戏手柄是通过摇杆来控制屏幕中的光标进行移动的，而摇杆的行程是通常拇指覆盖的范围，所以摇杆操作很难给玩家提供一个精度高的操作反馈。5、同时，若在游戏手柄中装陀螺仪，陀螺仪的灵敏度很低，要想在游戏中完成转身的操作需要玩家用陀螺仪也绕一圈进行转身。因此很少游戏手柄会通过陀螺仪来进行光标控制。6、在射击游戏的控制设备中，还有一种是采用光枪设备进行控制。光枪即模拟枪支的外型，在模拟枪支上设置红外发射器来发射红外光，再设置一个红外接收器，通过红外光的位置实现光标定位。7、如今的游戏主机通常不装配有红外接收器，导致光枪设备逐渐被淘汰。玩家想要使用光枪控制设备进行游戏，还需要额外连接一个红外发射器或者接收器到游戏主机。8、又或者，采用类似体感技术，对光枪控制设备进行定位，输出光枪的移动方向。体感技术需要装配有双目摄像头、结构光摄像头或者激光雷达等能够进行三维建模的传感器。采用体感技术的光枪控制设备的制造成本更高。9、因此，为了降低光枪控制设备的制造成本，基于单目摄像头定位技术下，本技术提供一种射击瞄准分析系统以及光枪控制设备。技术实现思路1、为克服相关技术中存在的问题，本技术第一方面提供一种射击瞄准分析系统，包括：图像采集模块、图像处理模块以及射击瞄准模块；2、所述射击瞄准模块用于控制射击手柄，沿所述射击手柄的轴线的两端分别设置有两个标识点；3、所述图像采集模块用于控制图像拍摄设备对所述标识点进行拍摄，所述图像拍摄设备朝向所述标识点获取平面图像；4、所述图像处理模块用于根据所述平面图像对所述射击手柄1进行定位，并执行以下步骤：5、s1、获取当前帧的所述平面图像，对所述平面图像进行畸变校正处理；6、s2、根据预设阈值对非畸变的所述平面图像进行二值化处理；7、s3、根据所述平面图像的像素矩阵分别确定第一标识区域和第二标识区域的第一中心坐标和第二中心坐标，所述第一标识区域和所述第二标识区域分别为所述射击手柄上的两个标识点的图像；8、s4、根据所述第一中心坐标和所述第二中心坐标确定射击方向向量的参数方程，所述射击方向向量为射击手柄1的射击方向；9、s5、根据所述射击方向向量的参数方程与显示屏幕所在平面的交点坐标控制射击光标移动，所述射击光标为显示屏幕上可移动的光标。10、在一种实施方式中，在s4中，所述根据第一中心坐标和第二中心坐标确定射击方向向量的参数方程，具体包括：11、s40、以所述图像拍摄设备为原点，显示屏幕所在平面为x-y面构建三维坐标系；12、s41、根据所述第一标识区域和所述第二标识区域在所述平面图像中的最大像素宽度确定各标识点与x-y面的距离；13、s42、根据所述第一中心坐标和所述第二中心坐标确定所述射击手柄1的第一投影长度|v1|；所述第一投影长度|v1|为两个所述标识点在x-y平面上的距离；14、s43、根据第一投影长度|v1|确定射击方向向量的极角θ和方位角15、s44、根据参考点a’和方向向量确定射击方向向量的参数方程，所述参考点a’为xyz坐标系上定义的任意点。16、在一种实施方式中，在s3中，所述根据所述平面图像的像素矩阵分别确定第一标识区域和第二标识区域的第一中心坐标和第二中心坐标，具体包括：17、中心坐标的计算公式为：18、19、20、在一种实施方式中，在s1中，获取当前帧的所述平面图像，对所述平面图像进行畸变校正处理，具体包括：21、根据畸变校正算法对畸变的平面图像每一个像素点进行透射变换矩阵转换，得到非畸变的正视的平面图像。22、在一种实施方式中，在步骤s41中，具体包括：23、计算两个标识点在平面图像中的像素面积大小，根据最大像素宽度计算两个标识点和x-y面的深度距离d。24、在一种实施方式中，步骤s43具体包括：第一投影长度的计算公式为：25、26、d’＝max|da db|27、其中，d’为da和db中的最大值，f为拍摄镜头的焦距，所述第一标识区域的区域中心坐标为(xa，ya)，所述第二标识区域的区域中心坐标为(xb，yb)。28、在一种实施方式中，步骤s43，具体包括：29、根据所述第一投影长度|v1|和所述射击方向向量之间的三角函数关系，确定所述射击方向向量v0在xyz坐标系上的极角θ，以及射击方向向量v0在xyz坐标系上的方位角30、在一种实施方式中，步骤s44，具体包括：在xyz坐标系上定义一个参考点a’(x0,y0,z0)所述射击方向向量的参数方程为：31、32、其中，t为预设任意实数。33、本技术第二方面提供一种光枪控制设备，由所述射击瞄准分析系统进行控制，包括有：射击手柄、图像拍摄设备以及控制单元；34、图像拍摄设备固定在显示器的四周，图像拍摄设备朝向所述射击手柄进行拍摄；35、所述图像采集模块用于控制所述图像拍摄设备进行拍摄；36、所述控制单元用于执行所述平面图像的处理；37、所述射击手柄粘贴有至少两个所述标识点。38、在一种实施方式中，所述射击手柄设置有第一握柄和第二握柄；第一标识点和第二标识点分别设置在第一握柄和第二握柄上，朝向所述图像拍摄设备的一侧；所述第一标识点和所述第二标识点在所述平面图像上分别为所述第一标识区域和所述第二标识区域。39、本技术提供的技术方案可以包括以下有益效果：40、在本技术的射击瞄准分析系统中，包括有射击瞄准模块、图像采集模块以及图像处理模块。射击瞄准模块对射击手柄(即光枪控制设备)进行控制，而射击手柄上沿所述射击手柄的轴线的两端分别设置有两个标识点。41、当玩家手持射击手柄1并旋转射击手柄1的指向时，也就表示射击方向向量的极角和方位角在实时变化，图像拍摄设备按照每秒大于30帧的速度拍摄图像。42、图像处理模块根据对第一标识区域和第二标识区域的第一中心坐标和第二中心坐标确定射击方向向量的极角和方位角，进而得到其参数方程，在一系列代数运算后实时输出当前帧的光标的坐标pz。最后根据交点坐标的序列输出光标在显示屏幕上移动的控制信号。43、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。