Киев, Украина

(098) 150-0575 info@lasersoft.com.ua

О лазерном тире

Назначение лазерного тира

Программно-аппаратный комплекс LaserTrainer представляет собой компьютерный тренажер для имитации беспулевой стрельбы с использованием макетов стрелкового оружия со встроенными лазерными излучателями.
Комплекс предназначен:

  • для проведения учебных занятий по огневой подготовке в рамках предмета «Защита отечества» для учеников 10–11 классов общеобразовательных школ;
  • для обучения стрельбе, проведения соревнований и организации развлечений с использованием макетов стрелкового оружия с лазерными излучателями.

Как устроен лазерный тир

Принцип работы интерактивного лазерного тира совершенно простой и понятный.
Вы «стреляете» с помощью лазерного излучателя коротким световым импульсом по экрану, на котором демонстрируется виртуальная сцена тира или местности. Видеокамера постоянно «наблюдает» за экраном и как только обнаруживает отметку лазерного луча — тут же сообщает об этом компьютеру. Компьютер в свою очередь рассчитывает координаты «выстрела» в виртуальном пространстве и соответствующим образом видоизменяет демонстрируемую «картинку», например, «отрисовывает» попадание пули по мишени.

Принцип устройства лазерного тира

Как происходит обнаружение отметки лазерного луча?

Видеокамера постоянно наблюдает за экраном, на котором транслируется виртуальная сцена и по которому «стреляют» из лазерного оружия. Изображение с видеокамеры поступает в компьютер, в специальную программу — модуль распознавания. Этот модуль выполняет очень простую операцию: он сравнивает предыдущий кадр с новым и в случае появления «расхождений» — тут же сигнализирует об обнаружении движения в кадре. Наконец, модуль, используя встроенную логику обнаружения, отклоняет все ложные срабатывания и инициирует сигнал об обнаружении «выстрела».

Для чего нужна калибровка лазерного тира?

Все очень просто: проектор создает на демонстрационном экране изображение со своим разрешением, а видеокамера имеет свое разрешение. Кроме того, экран может занимать только часть изображения видеокамеры. Следовательно, нужно свести вместе разные разрешения и очертить зону обнаружения камеры.
После этого комплекс будет распознавать отметки лазерного луча только в пределах заданной зоны обнаружения и не будет реагировать на световые помехи за пределами демонстрационного экрана.

Как рассчитываются координаты отметки выстрела на проекционном экране?

Калибровка лазерного тираПосле проведения калибровки программному обеспечению LaserTrainer уже известны все характеристики изображения и виртуального пространства стрелкового упражнения (игры) и все необходимые коэффициенты расчета.
Отметка лазерного луча обнаруживается в поле зрения камеры и имеет координаты «картинки» камеры. Затем эти координаты пересчитываются в виртуальное пространство упражнения (игры), инициируется необходимая «отрисовка» (например, попадания пули). А дальше изображение упражнения (игры) транслируется с помощью проектора на демонстрационном экране.

 

Откуда берутся искажения на изображении?

Расчет координат в лазерном тиреВидеокамера не может быть установлена по оси объектива проектора. Поэтому неизбежно появление геометрических искажений изображения. Простые видеокамеры (именно такие используются в лазерном тире) не имеют встроенных средств корректировки геометрических искажений, поэтому эту задачу решает программное обеспечение LaserTrainer. И поэтому нужно проводить калибровку тира перед изменением местоположения видеокамеры или проектора.
Демонстрационный экран в поле обзора камеры принимает вид трапеции с наклонными сторонами. В зависимости от того, установлена ли видеокамера выше или ниже проектора, трапеция будет перевернутой или правильной.

 

Почему используют лазер?

Лазерный излучатель для тираДело в том, что лазерный луч обладает яркостью, существенно превышающей яркость «картинки», которая транслируется на экране. А значит, компьютер всегда будет уверенно и точно обнаруживать появление отметок лазерного луча.

В лазерном тире используются маломощные (до 5 мВт) лазерные излучатели в видимом спектре. Например, для излучателя в красном оптическом диапазоне длина волны лазерного излучения составляет 632- 650 нм. Диаметр точки не превышает 6 мм даже на большой дистанции «выстрела».

 

Для чего устанавливают световой фильтр на видеокамеру?

Фотофильтр на камеру в тиреЕсли транслируется динамическое изображение, то компьютер может среагировать на «движение в кадре» и классифицировать его как «выстрел». Чтобы избежать этого, искусственно «загрубляют» изображение для уверенного обнаружения только отметки лазерного луча. При этом динамические сцены в транслируемом изображении «гасятся» фильтром и благодаря специальной пороговой логике обнаружения не вызывают события обнаружения выстрела.
Именно с этой целью на видеокамеру дополнительно устанавливают световой фильтр. Если используется красный лазер, то на объектив камеры устанавливают световой фильтр из красного стекла, если синий лазер — синий световой фильтр, если зеленый лазер — зеленый световой фильтр.
В результате фильтрации видеосигнала, компьютер, следящий за изменениями на изображении с камеры, обнаруживает только яркие отметки лазерного луча.
И наконец, если вы используете в интерактивном лазерном тире только статические «картинки», например, изображения мишеней, то при отсутствии внешних «засветок» на проекционном экране светофильтр на камеру можно не устанавливать.

 

Можно ли в лазерном тире использовать обычный телевизор?

Нет. Этого делать не рекомендуется. Несмотря на то что лазер в макетах стрелкового оружия обладает небольшой мощностью, все же ее достаточно, чтобы добавить нежелательные искажения изображения или даже со временем привести к разрушению покрытия экрана телевизора. В телевизоре с электронно-лучевой трубкой таким покрытием является люминофор кинескопа, в плазменных панелях — люминофор ячеек, а в современных ЖК панелях — жидкие кристаллы.
Кроме того, принцип создания изображения на телевизоре и на проекционном экране противоположный по своей сути: в первом случае изображение излучается с экрана, во втором — отражается. Как правило, телевизоры с активным излучением не обладают хорошими свойствами отражения. А это означает, что отметка лазерного луча на экране телевизора будет выглядеть не так ярко, как на проекционном экране, что приведет к появлению пропусков «выстрелов».