KR101008183B1 - Target image shooting simulation system using common frame grabber - Google Patents
Target image shooting simulation system using common frame grabber Download PDFInfo
- Publication number
- KR101008183B1 KR101008183B1 KR1020080061793A KR20080061793A KR101008183B1 KR 101008183 B1 KR101008183 B1 KR 101008183B1 KR 1020080061793 A KR1020080061793 A KR 1020080061793A KR 20080061793 A KR20080061793 A KR 20080061793A KR 101008183 B1 KR101008183 B1 KR 101008183B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- image
- firearm
- controller
- target
- frame grabber
- Prior art date
Links
- 238000004088 simulation Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 abstract description 8
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000012549 training Methods 0.000 description 4
- NIOPZPCMRQGZCE-WEVVVXLNSA-N 2,4-dinitro-6-(octan-2-yl)phenyl (E)-but-2-enoate Chemical compound CCCCCCC(C)C1=CC([N+]([O-])=O)=CC([N+]([O-])=O)=C1OC(=O)\C=C\C NIOPZPCMRQGZCE-WEVVVXLNSA-N 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 description 1
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000033772 system development Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
- F41A33/00—Adaptations for training; Gun simulators
- F41A33/02—Light- or radiation-emitting guns ; Light- or radiation-sensitive guns; Cartridges carrying light emitting sources, e.g. laser
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63F—CARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- A63F9/00—Games not otherwise provided for
- A63F9/02—Shooting or hurling games
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
- F41G3/00—Aiming or laying means
- F41G3/26—Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying
- F41G3/2616—Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying using a light emitting device
- F41G3/2622—Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying using a light emitting device for simulating the firing of a gun or the trajectory of a projectile
- F41G3/2655—Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying using a light emitting device for simulating the firing of a gun or the trajectory of a projectile in which the light beam is sent from the weapon to the target
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41J—TARGETS; TARGET RANGES; BULLET CATCHERS
- F41J5/00—Target indicating systems; Target-hit or score detecting systems
- F41J5/08—Infrared hit-indicating systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
Abstract
상용 프레임 그래버를 이용한 영상 사격 시뮬레이션 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 사격 시뮬레이션 시스템은 타깃 영상을 표시하는 영상 표시부, 비가시성 레이저를 상기 영상 표시부로 발사하는 적어도 하나 이상의 총기 및 상기 영상 표시부에 표시되는 상기 타깃 영상을 인식하는 영상 인식부를 포함하는 영상 사격 시뮬레이션 시스템에 있어서, 상기 총기의 격발 시 격발 신호를 출력하고, 동시에 상기 총기의 반동을 위한 공기가 상기 총기로 유입되도록 제어하는 총기 제어기; 상기 영상 인식부에 의해 인식된 타깃 영상의 디지털 데이터를 좌표값으로 변환하여 저장하고, 상기 총기의 격발 신호가 수신되면 시스템 제어부에서 타깃의 명중 여부를 판단할 수 있도록 저장된 좌표값들 중 상기 비가시성 레이저의 탄착점에 해당하는 좌표값을 검출하여 상기 시스템 제어부로 제공하는 상용 프레임 그래버; 및 상기 총기 제어기로부터 출력되는 상기 격발 신호를 수신하여 상기 상용 프레임 그래버로 전달하는 상용 입출력 인터페이스를 포함할 수 있다.An image shooting simulation system using a commercial frame grabber is disclosed. An image shooting simulation system according to an embodiment of the present invention includes an image display unit for displaying a target image, at least one gun for firing an invisible laser to the image display unit, and image recognition for recognizing the target image displayed on the image display unit. An image shooting simulation system comprising: a gun controller for outputting a trigger signal when triggering the firearm and simultaneously controlling air to be introduced into the firearm for recoil of the firearm; The digital data of the target image recognized by the image recognition unit is converted into a coordinate value and stored, and when the trigger signal of the firearm is received, the invisibility of the stored coordinate values is stored so that the system controller can determine whether the target is hit. A commercial frame grabber that detects a coordinate value corresponding to an impact point of a laser and provides the coordinate to the system controller; And a commercial input / output interface for receiving the triggered signal output from the gun controller and transferring the triggered signal to the commercial frame grabber.
영상 사격, 상용 프레임 그래버, 비가시성 레이저, 좌표, 탄착점 Visual shooting, commercial frame grabbers, invisible lasers, coordinates, impact points
Description
본 발명은 영상 사격 시뮬레이션 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상용 프레임 그래버를 이용하여 영상 사격 시뮬레이션을 구현하고, 이를 통해 시스템의 개발 비용을 줄일 수 있는 상용 프레임 그래버를 이용한 영상 사격 시뮬레이션 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an image shooting simulation system. More particularly, the present invention relates to an image shooting simulation system using a commercial frame grabber, which can reduce the development cost of a system. .
일반적으로, DVD 플레이어, CCD 카메라 등의 멀티미디어 기술을 이용해서 실제 상황과 거의 동일한 가상현실을 체험할 수 있다. 예컨대, 자동차, 오토바이 및 항공기 등의 운전 훈련과정에서는 멀티미디어 기술이 도입된 가상현실 상황 하에서 운전자가 이들 기기를 운전함으로써 훈련하고 있고, 각종 오락이나 게임분야에서도 멀티미디어 기술을 도입한 가상현실 상황 하에서 현실 체험 오락이나 게임을 행하고 있다.In general, multimedia technology such as a DVD player, a CCD camera, etc. can be used to experience virtual reality that is almost the same as the actual situation. For example, in the driving training courses of automobiles, motorcycles and aircrafts, drivers are trained by driving these devices under virtual reality where multimedia technology is introduced, and experience in reality in virtual reality where multimedia technology is introduced in various entertainment and game fields. Entertainment and games are played.
또한, 총기 사격 훈련에도 멀티미디어 기술이 도입되었는데, 일예로 영상 사격 시뮬레이션을 들 수 있다.In addition, a multimedia technology has been introduced in gun shooting training, for example, video shooting simulation.
영상 사격 시뮬레이션은 사격 훈련 및 아케이드 게임에서 주로 사용되는 시 스템으로, 비가시성 레이저를 이용하여 실사 또는 영상의 타깃을 맞추는 시스템이다.Video shooting simulation is a system mainly used in shooting training and arcade games. It is a system that targets live image or image using invisible laser.
이런 영상 사격 시뮬레이션 시스템은 실 총기와 실탄 사용 시 경제적 부담이 높고 안전사고의 위험성, 소음 발생, 사격장 인근 민간인 출입 통제 등의 문제점을 해결하면서 훈련의 효과를 높일 수 있는 형태의 시뮬레이션 시스템이다.This video shooting simulation system is a type of simulation system that can increase the effectiveness of training while solving the problems of high economic burden, safety risks, noise generation, and civilian access control near the shooting range.
종래 영상 사격 시뮬레이션 시스템은 영상을 캡처하는 프레임 그래버(frame grabber)로, 해당 시스템을 위한 전용 그래버를 사용한다.Conventional video shooting simulation system is a frame grabber (capture grabber) for capturing the image, using a dedicated grabber for the system.
여기서, 전용 프레임 그래버는 컴퓨터 부품 중 일반적으로 사용하는 제품이 아닌 고가의 장비로, 산업용으로 사용하는 CCD 카메라 이미지 처리보드이다.Here, the dedicated frame grabber is an expensive equipment rather than a commonly used product among computer parts, and is a CCD camera image processing board used for industrial purposes.
종래 시스템은 고가의 장비인 전용 프레임 그래버를 사용하기 때문에 시스템을 개발하는데 있어서, 많은 비용을 필요로 한다.Conventional systems use expensive frame equipment and dedicated frame grabbers, which is expensive to develop.
또한, 시뮬레이션 시스템 장비들, 특히 컴퓨터 본체는 그래버와 인터페이스 카드의 작동을 만족하는 장비를 써야하고, 사용 컴퓨터 시스템의 운영체제에 따라 운영 체제에 상응하는 구동 드라이버를 새로 개발해야 해야 하므로, 이에 대한 추가 비용이 발생하여 제품 단가에 부담을 줄 수 있다.In addition, the simulation system equipment, especially the computer main body, must use equipment that satisfies the operation of the grabber and the interface card, and additional driving costs for the operating system corresponding to the operating system of the computer system must be developed. This may cause a burden on the product cost.
본 발명의 실시예에 따른 목적은, 고가의 전용 프레임 그래버가 아닌 상용 프레임 그래버를 사용하여 영상 사격 시뮬레이션을 구현할 수 있는 상용 프레임 그래버를 이용한 영상 사격 시뮬레이션 시스템을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide an image shooting simulation system using a commercial frame grabber that can implement an image shooting simulation using a commercial frame grabber rather than an expensive dedicated frame grabber.
본 발명의 실시예에 따른 다른 목적은, 상용 프레임 그래버를 이용하여 영상 사격 시뮬레이션을 구현함으로써, 시스템 개발 비용을 줄이고, 개발 기간을 단축시킬 수 있는 상용 프레임 그래버를 이용한 영상 사격 시뮬레이션 시스템을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide an image shooting simulation system using a commercial frame grabber that can reduce system development costs and shorten the development period by implementing image shooting simulation using a commercial frame grabber. .
상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 한 측면에 따른 영상 사격 시뮬레이션 시스템은 타깃 영상을 표시하는 영상 표시부, 비가시성 레이저를 상기 영상 표시부로 발사하는 적어도 하나 이상의 총기 및 상기 영상 표시부에 표시되는 상기 타깃 영상을 인식하는 영상 인식부를 포함하는 영상 사격 시뮬레이션 시스템에 있어서, 상기 총기의 격발 시 격발 신호를 출력하고, 동시에 상기 총기의 반동을 위한 공기가 상기 총기로 유입되도록 제어하는 총기 제어기; 상기 영상 인식부에 의해 인식된 타깃 영상의 디지털 데이터를 좌표값으로 변환하여 저장하고, 상기 총기의 격발 신호가 수신되면 시스템 제어부에서 타깃의 명중 여부를 판단할 수 있도록 저장된 좌표값들 중 상기 비가시성 레이저의 탄착점에 해당하는 좌표값을 검출하여 상기 시스템 제어부로 제공하는 상용 프레임 그래버; 및 상기 총기 제어기로부터 출력되는 상기 격발 신호를 수신하여 상기 상용 프레임 그래버로 전달하는 상용 입출력 인터페이스를 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, an image shooting simulation system according to an aspect of the present invention includes an image display unit for displaying a target image, at least one firearm for firing an invisible laser to the image display unit, and the target displayed on the image display unit. An image shooting simulation system including an image recognizing unit for recognizing an image, comprising: a gun controller for outputting a trigger signal when triggering the firearm and simultaneously controlling air to be introduced into the firearm for recoil of the firearm; The digital data of the target image recognized by the image recognition unit is converted into a coordinate value and stored, and when the trigger signal of the firearm is received, the invisibility of the stored coordinate values is stored so that the system controller can determine whether the target is hit. A commercial frame grabber that detects a coordinate value corresponding to an impact point of a laser and provides the coordinate to the system controller; And a commercial input / output interface for receiving the triggered signal output from the gun controller and transferring the triggered signal to the commercial frame grabber.
이때, 상기 상용 프레임 그래버는 상기 격발 신호가 수신되면, 상기 격발 신호가 수신된 시점 바로 이전의 저장된 타깃 영상의 좌표값들 중 상기 비가시성 레이저의 탄착점에 해당하는 좌표값을 검출하여 상기 시스템 제어부로 제공할 수 있다.In this case, when the trigger signal is received, the commercial frame grabber detects a coordinate value corresponding to the impact point of the invisible laser among the coordinate values of the stored target image immediately before the trigger signal is received, and transmits the detected signal to the system controller. Can provide.
이때, 상기 상용 프레임 그래버는 상기 타깃 영상의 좌표값들 중 밝기값이 기 설정된 임계값 이상인 좌표값들을 검출하여 저장하고, 검출되어 저장된 상기 좌표값들의 중앙에 해당하는 좌표값을 상기 비가시성 레이저의 탄착점에 해당하는 좌표값으로 검출할 수 있다.In this case, the commercial frame grabber detects and stores coordinate values whose brightness value is greater than or equal to a preset threshold value among the coordinate values of the target image, and stores a coordinate value corresponding to the center of the detected and stored coordinate values of the invisible laser. It can be detected by the coordinate value corresponding to the impact point.
본 발명의 다른 한 측면에 따른 영상 사격 시뮬레이션 시스템은 타깃 영상을 표시하는 영상 표시부로 비가시성 레이저를 발사하는 적어도 하나 이상의 총기; 상기 영상 표시부에 표시된 상기 비가시성 레이저가 포함된 타깃 영상을 인식하는 영상 인식부; 상용 프레임 그래버를 포함하고, 상기 영상 표시부로 상기 타깃 영상이 투사되도록 투사 기기를 제어하며, 상기 영상 인식부에 의해 인식된 상기 타깃 영상을 상기 상용 프레임 그래버를 이용하여 좌표값들로 변환하여 저장하고, 상기 총기의 격발 신호가 수신되면 타깃의 명중 여부를 판단할 수 있는 상기 비가시성 레이저의 탄착점에 해당하는 좌표값을 상기 상용 프레임 그래버를 이용하여 검출하는 시스템 제어기; 및 상기 총기의 격발 신호를 상기 시스템 제어기로 전달하고, 동시에 총기 반동을 위한 공기가 상기 총기로 유입되도록 제어하는 총기 제어기를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, an image shooting simulation system includes: at least one or more firearms for firing an invisible laser to an image display unit for displaying a target image; An image recognizing unit recognizing a target image including the invisible laser displayed on the image display unit; A commercial frame grabber; controlling a projection device to project the target image onto the image display unit; converting and storing the target image recognized by the image recognizing unit into coordinate values using the commercial frame grabber; And a system controller for detecting a coordinate value corresponding to an impact point of the invisible laser using the commercial frame grabber when the trigger signal of the firearm is received; And a firearm controller configured to transmit a trigger signal of the firearm to the system controller and simultaneously control air to be introduced into the firearm for kickback.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.Other objects and features of the present invention in addition to the above objects will be apparent from the description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 상용 프레임 그래버를 이용한 영상 사격 시뮬레이션 시스템을 첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, an image shooting simulation system using a commercial frame grabber according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
프레임 그래버는 영상 매체를 통해 나타나는 아날로그 영상 신호를 샘플당 정의된 비트로 디지털화하여 개인용 컴퓨터가 처리할 수 있는 신호로 바꾸어 주는 영상 장비로서, 이미지 보드라고도 한다.Frame grabber is an imaging device that digitizes analog video signals appearing through video media into signals that can be processed by personal computers by digitizing them into defined bits per sample.
본 발명은 프레임 그래버 중 전문용으로 사용되는 고가의 전용 프레임 그래버가 아닌 상용화되어 있는 상용 프레임 그래버를 이용하여 영상 사격 시뮬레이션을 구현하는 것을 그 요지로 한다.The object of the present invention is to implement an image shooting simulation using a commercially available commercial frame grabber rather than an expensive dedicated frame grabber used for professional use among frame grabbers.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상용 프레임 그래버를 이용한 영상 사격 시뮬레이션 시스템에 대한 것이다.1 is an image shooting simulation system using a commercial frame grabber according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 시스템은 공기 공급기(10), 시스템 제어기(20), 총기 제어기(30), 총기(40), 영상 처리부(50), 음향 출력부(60) 및 영상 표시부(70)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the system includes an
총기(40)는 비가시성 레이저를 발사하는 모듈을 구비하고, 총기 제어기(30)에 의한 제어를 통해 전원을 인가받음으로써, 비가시성 레이저를 발사한다.The
또한, 총기(40)는 사수에 의해 사격 시 실제 총기(40)에서 발생되는 반동을 사수가 느낄 수 있도록 반동을 생성하는데, 격발 신호가 총기 제어기(30)로 입력되면, 총기 제어기(30)에 의한 제어에 의해 공기 공급기(10)로부터 공급되는 공기를 해당 총기(40)로 인가함으로써, 총기 반동을 발생시킨다.In addition, the
이때, 총기(40)는 사격을 수행할 수 있는 모든 종류의 총기를 포함할 수 있는데, 일 예로, 권총, 소총 및 기관총 등을 포함할 수 있으며, 시스템과 연결되어 사용되는 총기 수는 적어도 하나 이상을 포함할 수 있는데, 그 수는 상황에 따라 달라질 수 있다.In this case, the
공기 공급기(10)는 총기(40)에 반동을 주기 위한 공기를 입력하기 위한 장치로서, 총기 제어기(30)에 의한 제어를 통해 총기(40)에 공기를 공급한다.The
물론, 공기 공급기(10)는 총기 제어기(30)에 의한 제어가 아닌 시스템 제어기(20)에 의한 제어를 통해서도 총기(40)에 공기를 공급할 수도 있다.Of course, the
이때, 공기 공급기(10)는 에어 컴프레셔(air compressor)일 수 있다.In this case, the
영상 표시부(70)는 영상 처리부(50)와 마주보는 위치에 설치되고, 영상 처리부(50)에서 투사되는 타깃 영상을 표시하다.The
이때, 영상 표시부(70)는 무반사형의 스크린을 사용하는 것이 바람직하다.In this case, the
음향 출력부(60)는 영상 표시부(70)에 표시되는 타깃 영상과 관련된 음향 또는 총기(40)의 격발 시의 총성 등을 출력하는 기기로서, 설치 위치는 상황에 따라 달라질 수 있으나, 영상 표시부(70)의 좌우측 양측에 설치되는 것이 바람직하다.The
영상 처리부(50)는 영상 투사부(51)와 영상 인식부(52)를 포함하는데, 영상 투사부(51)는 시스템 제어기(20)의 제어에 의해 타깃 영상을 영상 표시부(70)로 투사한다.The
이때, 영상 투사부(51)는 LCD 또는 DLP 프로젝터를 사용하는 것이 바람직하다.In this case, the
영상 인식부(52)는 영상 표시부(70)로 표시되는 타깃 영상 및 타깃 영상에 포함되는 비가시성 레이저를 인식하고, 인식된 영상을 디지털 데이터로 변환하여 시스템 제어기(20)로 출력하는데, 비가시성 레이저를 인식할 수 있는 필터를 포함할 수 있다.The
이때, 영상 인식부(52)는 시스템 제어기(20)에서 상용 프레임 그래버를 사용하고, 상용 프레임 그래버와 영상 인식부(52)의 동기를 맞추기 어렵기 때문에 일정 속도 예를 들어, 60[frame/sec] 이상으로 영상을 인식할 수 있는 고속 IR(infrared) 카메라를 포함하는 것이 바람직하다.At this time, the
총기 제어기(30)는 총기(40)를 제어하는 기기로서, 시스템 제어기(20)로부터 제어신호가 입력되면, 해당 제어신호에 상응하게 총기(40)를 제어하고, 총기(40)로부터 격발 신호가 수신되면 공기 공급기(10)의 공기를 총기(40)로 공급하여 총기 반동을 발생시키며, 격발 시의 타깃 명중 여부를 판단할 수 있도록 격발 신호를 시스템 제어기(20)로 제공한다.The
이때, 총기 제어기(30)는 시스템 제어기(20)로부터 사격 시작에 대한 제어 신호가 수신되면, 총기(40)에 전원을 인가하여 총기에 구비된 비가시성 레이저 모듈을 온(On)시켜 비가시성 레이저를 발광시킬 수 있다.In this case, when the
물론, 총기 제어기(30)는 시스템 제어기(20)로부터 총기 전원을 일정 시간 주기로 온(On)/오프(Off)시킬 수 있는 제어 신호가 수신되면, 일정 시간 주기로 비가시성 레이저를 발광시킬 수 있는데, 이때, 총기 제어기(30) 각각으로 수신되는 제어 신호는 해당 총기에 따라 발광 주기는 같고, 동기는 상이할 수 있다.Of course, when the
시스템 제어기(20)는 상용 프레임 그래버 및 상용 입출력 인터페이스를 포함하고, 영상 사격 시뮬레이션 시스템에 대한 전반적인 제어를 수행한다.The
예컨대, 시스템 제어기(20)는 영상 투사부를 제어하여 영상 표시부(70)로 영상 타깃을 투사하도록 하고, 총기 제어기(30)로 총기 전원을 제어하는 제어 신호를 출력함으로써, 총기를 제어하도록 할 수 있다.For example, the
이때, 시스템 제어기(20)는 복수의 총기 각각이 별도의 영상 타깃을 사격하는 경우 사격 시작에 대한 제어 신호를 총기 제어기(30)로 전달하여 총기에 전원을 인가함으로써, 비가시성 레이저가 사격이 종료 될 때까지 발사되도록 할 수 있고, 복수의 총기가 하나의 영상 타깃을 사격하는 경우에는 격발 신호 수신 시 타깃 영상으로부터 격발된 총기를 확인하여 해당 총기의 비가시성 레이저에 대한 탄착점을 검출할 수 있어야 한다.In this case, when each of the plurality of firearms fires a separate image target, the
여기서, 시스템 제어기(20)는 복수의 총기를 구분할 수 있도록 각 총기의 비가시성 레이저를 일정 시간 주기로 발광되도록 제어하는데, 총기 각각의 비가시성 레이져의 발광 시간을 상용 프레임 그래버의 그랩 주기에 동기되도록 제어하는 것이 바람직하다. 예컨대, 시스템이 4개의 총기를 구비한 경우 시스템 제어기(20)는 제1 총기 내지 제4 총기의 비가시성 레이저가 일정 시간 주기로 순차적으로 발광되 도록 하는데, N시간이 주기로 설정되고, 그랩이 N/4 시간을 주기로 수행되는 경우 제1 총기는 0부터 1/N시간 동안 전원을 인가받고, 제2 총기는 N/4시간부터 2N/4시간까지 전원을 인가받으며, 제4 총기는 3N/4시간부터 N시간까지 전원을 인가받도록 제어함으로써, 격발 신호 수신 시 인가 시간을 기초로 총기를 구분할 수 있다.Here, the
나아가, 시스템 제어기(20)에 포함된 상용 프레임 그래버는 영상 인식부(52)로부터 출력되는 디지털 데이터를 좌표값으로 변환하여 저장하고, 격발 신호가 수신되면 순차적으로 저장된 타깃 영상에 대한 좌표값들 중 격발 신호가 수신되기 바로 이전의 타깃 영상에 대한 좌표값들로부터 비가시성 레이저의 탄착점에 해당하는 좌표값을 검출하여 격발 시의 좌표값으로 제공한다. 여기서, 디지털 데이터는 해당 영상에 대한 시간을 포함할 수 있고, 상용 프레임 그래버는 영상 시간과 격발 신호 수신 시간 등을 비교하여 격발 시의 탄착점에 해당하는 좌표값을 검출할 수 있다.Furthermore, the commercial frame grabber included in the
이때, 상용 프레임 그래버는 총기 제어기(30)로부터 출력되는 격발 신호를 상용 입출력 인터페이스를 통해 수신할 수 있다.In this case, the commercial frame grabber may receive a trigger signal output from the
이때, 시스템 제어기(20)는 상용 프레임 그래버로부터 제공되는 격발 시의 좌표값과 타깃의 위치를 비교함으로써, 타깃의 명중 여부를 판단할 수 있다.At this time, the
물론, 상용 프레임 그래버는 영상에 대한 좌표값들로부터 비가시성 레이져의 좌표값을 계산할 수 있는데, 일 예로, 타깃 영상에서 픽셀별로 지정된 임계값 이상의 밝기값을 갖는 픽셀이 존재하면, 존재하는 픽셀들의 중심 좌표를 비가시성 레이져의 탄착점 좌표값으로 계산할 수 있다.Of course, the commercial frame grabber may calculate the coordinate value of the invisible laser from the coordinate values of the image. For example, if a pixel having a brightness value greater than or equal to a threshold value specified for each pixel in the target image exists, the center of the existing pixels is present. The coordinates can be calculated as the impact point coordinates of the invisible laser.
더 나아가, 시스템 제어기(20)는 영상 투사부(51)를 제어하여 사격 결과를 영상 표시부(70)의 일측에 표시할 수도 있고, 시스템 제어기(20) 자체에서 제공되는 화면을 통해 표시할 수 도 있다.Furthermore, the
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템은 상용 입출력 인터페이스, 상용 프레임 그래버 및 총기 제어기(30)를 구성하여 영상 사격 시뮬레이션을 구현할 수 있고, 이로 인해 고가의 전용 프레임 그래버를 사용하지 않아도 되기 때문에 시스템 구성 비용 및 개발 비용을 줄일 수 있다.As described above, the system according to an embodiment of the present invention may implement a commercial shooting simulation by configuring a commercial input / output interface, a commercial frame grabber, and a
또한, 상용 프레임 그래버를 사용하기 때문에 해당 제품에 대해 빠르게 업데이트를 수행할 수 있고, 기존의 전용 프레임 그래버와 인터페이스를 만족시킬 수 있는 고가의 장비에 대한 비용 부담을 줄일 수 있으며, 이로 인해 메인 기기인 시스템 제어기(20) 예를 들어, 컴퓨터를 선정하고 주변기기를 선정하는데 있어서 선택의 폭을 넓힐 수 있다.In addition, the use of a commercially available frame grabber allows you to quickly update the product and reduce the cost of expensive equipment that can satisfy the interface with the existing dedicated frame grabber.
그리고, 타깃 영상의 좌표값과 영상 인식부(52)에 의해 인식되는 영상의 좌표값의 미세한 오차를 줄이기 위하여 영상 인식부(52) 예를 들어, 카메라 영점조정을 통해 좌표값을 교정을 수행하고, 총기에서 발사되는 비가시성 레이저의 각도와 사용자가 조준하는 조준점의 각도가 수평 해야 하지만 실제로는 수평상태를 만들기 어렵기 때문에 총기의 영점데이터를 만들기 위한 총기영점조정을 수행하는데, 이 부분은 본 발명에 대한 요지를 흩트릴 수 있기에 그 설명은 생략한다In addition, in order to reduce the minute error between the coordinate value of the target image and the coordinate value of the image recognized by the
본 발명의 일 실시예에 따른 시스템은 상기와 같이 교정을 수행한 후 교정된 데이터를 시스템에 적용하여 영상 사격 시뮬레이션을 제공하게 된다.The system according to an embodiment of the present invention provides an image shooting simulation by applying the corrected data to the system after performing the calibration as described above.
도 2는 도 1에 도시한 시스템 제어기를 중심으로 설명하기 위한 도면이다.FIG. 2 is a diagram for explaining the system controller shown in FIG. 1.
도 2를 참조하면, 시스템 제어기(20)는 상용 프레임 그래버(21) 및 상용 입출력 인터페이스(22)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the
도 2에 도시된 바와 같이, 상용 프레임 그래버(21)는 영상 인식부(52)에 의해 디지털 데이터로 변환된 타깃 영상 및 비가시성 레이저의 탄착점을 수신하여 좌표값으로 변환하여 저장하고, 상용 입출력 인터페이스(22)로부터 격발 신호가 수신되면 격발 시점에 해당하는 비가시성 레이저의 탄착점에 해당하는 좌표값을 검출하여 시스템 제어기(20)의 제어부 예를 들어, 중앙 처리 장치(CPU)(미도시)로 제공한다.As shown in FIG. 2, the
이때, 상용 프레임 그래버(21)는 영상 인식부(52)에 의해 변환된 영상에 대한 디지털 데이터를 좌표값으로 변환하여 저장하고, 저장된 좌표값들 중 픽셀의 밝기값이 기 설정된 임계값 이상인 픽셀들의 중심 픽셀에 해당하는 좌표값을 비가시성 레이져의 탄착점에 해당하는 좌표값으로 계산할 수 있다.At this time, the
사용자 즉, 사수에 의해 총기(40)가 격발되면, 총기 제어기(30)에서 격발 신호를 상용 입출력 인터페이스(22)를 통해 상용 프레임 그래버(21)로 전달하게 되는데, 상용 프레임 그래버(21)는 격발 신호가 수신되는 시점 바로 이전에 저장된 영상에 대한 좌표값들로부터 격발 시의 좌표값을 검출하여 제공함으로써, 타깃의 명중 유무를 판단할 수 있도록 한다.When the
여기서, 격발 신호 수신 바로 이전 시점의 타깃 영상으로부터 좌표값을 검출하는 이유는 그랩되는 시점과 격발 신호가 수신되는 시점의 차이를 교정하기 위한 것으로, 격발 신호가 수신되는 시점과 실제 격발이 이뤄지는 시점은 시스템에 따라 달라질 수 있으며, 따라서, 격발에 대한 탄착점의 좌표값을 검출하는 과정 또한 상황에 따라 달라질 수 있다.Here, the reason for detecting the coordinate value from the target image immediately before the trigger signal reception is to correct the difference between the point of grabbing and the point of time when the trigger signal is received, and the point of time when the trigger signal is received and the actual trigger time Depending on the system, the process of detecting the coordinate values of the impact point for the trigger may also vary depending on the situation.
상용 입출력 인터페이스(22)는 사격이 시작되면, 시스템 제어기(20)의 CPU로부터 전송된 총기 제어신호를 총기 제어기(30)로 전달함으로써, 총기(40)에 전원을 인가하고, 동시에 상용 프레임 그래버(21)로 사격 시작에 대한 신호를 전달함으로써, 영상 인식부(52)로부터 출력되는 영상에 대한 디지털 데이터의 실시간 그랩을 수행하도록 한다.The commercial input /
물론, 상용 입출력 인터페이스(22)는 사격이 종료되면 사격 종료에 대한 제어 신호를 총기 제어기(30) 및 상용 프레임 그래버(21)로 전달하여 총기의 전원 오프 및 실시간 그랩을 종료시킬 수 있다.Of course, the commercial input /
또한, 상용 입출력 인터페이스(22)는 총기 제어기(30)로부터 격발 신호가 수신되면 수신되는 격발 신호를 상용 프레임 그래버(21)로 전송하여 격발 시점의 좌표값을 검출할 수 있도록 한다.In addition, when the trigger signal is received from the
이때, 상용 입출력 인터페이스(22)는 격발 신호 수신 시 이에 대한 정보를 CPU로 제공하고, CPU의 제어를 통해 공기 공급기(10)의 공기를 총기로 공급할 수도 있다. 즉, 상용 입출력 인터페이스(22)가 CPU로부터 총기 반동에 대한 제어 신호를 수신하여 총기 제어기(30)로 제공하고, 총기 제어기(30)는 제어 신호를 기초로 공기 공급기(10)를 제어함으로써, 총기에 공기를 제공하여 총기 반동을 발생시킬 수도 있다.In this case, the commercial input /
물론, 총기 반동을 위한 공기 공급에 대한 제어는 격발 신호 생성 시 총기 제어기(30)에서 독립적으로 수행되는 것이 더욱 바람직하다.Of course, the control of the air supply for firearm recoil is more preferably carried out independently in the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템의 상용 프레임 그래버에서의 동작 흐름도이다.3 is a flowchart of operation in a commercial frame grabber of a system according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 상용 프레임 그래버는 사격이 시작되면, 시스템 제어기의 제어를 통해 총기에 전원이 인가되고, 사격 시작에 대한 신호가 수신되면 타깃 영상의 변환된 디지털 데이터를 실시간 그랩한다(S310).Referring to FIG. 3, when shooting starts, the commercial frame grabber receives power to the gun through control of the system controller, and grabs the converted digital data of the target image in real time when a signal for starting shooting is received (S310). .
실시간 그랩을 통해 타깃 영상에 대한 디지털 데이터가 수신되면, 수시된 디지털 데이터를 좌표값으로 변환하여 저장하는 과정을 순차적으로 수행한다(S320, S330).When the digital data of the target image is received through the real time grab, the process of converting the occasional digital data into coordinate values and storing them is sequentially performed (S320 and S330).
상기 단계 S320 및 S330을 수행하는 중 격발 신호가 수신되면, 즉, 상용 입출력 인터페이스로부터 격발 신호가 수신되면, 저장된 좌표값들 중 격발 신호가 수신되는 시점 바로 이전에 저장된 타깃 영상의 좌표 값들로부터 비가시성 레이저의 탄착점에 해당하는 좌표값을 검출하고, 그 검출된 좌표값을 이용하여 타깃의 명중 여부를 판단할 수 있도록 제어부 예를 들어, 컴퓨터의 CPU로 검출된 좌표값을 제공한다(S350).When the trigger signal is received while performing the above steps S320 and S330, that is, when the trigger signal is received from the commercial input / output interface, the invisibility is invisible from the coordinate values of the stored target image just before the trigger signal is received among the stored coordinate values. A coordinate value corresponding to the impact point of the laser is detected, and the coordinate value detected by the control unit, for example, the CPU of the computer is provided to determine whether the target is hit by using the detected coordinate value (S350).
여기서, 도 3은 총기 별로 타깃 영상이 별도로 제공되는 경우를 기준으로 설명한 것으로, 복수의 총기가 공통 타깃으로 사격하는 경우에 대해 간략히 설명하면 다음과 같다.3 illustrates a case where a target image is separately provided for each firearm, and a brief description of the case where a plurality of firearms are fired by a common target is as follows.
상용 프레임 그래버는 복수의 총기 각각에 대해 상이하게 설정된 비가시성 레이저의 발사 시간을 이용하여 총기를 구분할 수 있기 때문에 사격 시 공통 타깃을 명중시킨 사수의 총기를 구분할 수 있다. 물론, 해당 총기의 발사 시간을 CPU에서 확인하고, 상용 프레임 그래버에서는 격발 신호에 대한 탄착점의 좌표값만을 CPU로 제공함으로써, CPU에서 타깃을 명중시킨 총기를 구분하여 사격 결과를 정리할 수도 있다.The commercial frame grabber can distinguish firearms by using different firing times of invisible lasers set for each of the plurality of firearms, thereby distinguishing the guns of shooters who hit a common target when shooting. Of course, the firing time of the gun can be confirmed by the CPU, and in the commercial frame grabber, only the coordinate values of the impact point for the trigger signal can be provided to the CPU, so that the firing result can be sorted by classifying the firearms hit by the CPU.
도 4는 도 3에 도시된 단계 S350에 대한 일 예의 동작 흐름도이다.4 is an example operation flowchart for step S350 shown in FIG.
도 4를 참조하면, 단계 S350은 격발 신호 수신 시점 바로 이전의 영상 타깃의 좌표값들의 밝기값을 순차적으로 비교한다.Referring to FIG. 4, step S350 sequentially compares brightness values of coordinate values of an image target immediately before a trigger signal reception time.
즉, 픽셀(좌표값)의 밝기값을 기 설정된 임계값과 비교하여 밝기값이 임계값 이상인지 판단한다(S410, S420).That is, it is determined whether the brightness value is greater than or equal to the threshold value by comparing the brightness value of the pixel (coordinate value) with the preset threshold value (S410 and S420).
밝기값이 임계값 이상인 경우 해당 픽셀이 비가시성 레이저가 위치한 픽셀로 판단하여 해당 픽셀의 좌표값을 저장한다(S430).If the brightness value is greater than or equal to the threshold value, the corresponding pixel is determined as the pixel in which the invisible laser is located, and the coordinate value of the pixel is stored (S430).
그리고, 상기 과정 S410 내지 S430을 해당 영상의 모든 픽셀에 대해 수행한다. 즉, 모든 픽셀의 좌표값에 대해 밝기값과 임계값을 비교하여 판단하고, 비교되지 않은 픽셀이 존재하는 경우 그 다음 픽셀 즉, 좌표값에 대한 밝기값과 임계값을 비교할 수 있도록 한다(S440, S460).The processes S410 to S430 are performed on all pixels of the corresponding image. That is, it is determined by comparing the brightness value and the threshold value with respect to the coordinate values of all the pixels, and when there is an uncompared pixel, the brightness value and the threshold value of the next pixel, that is, the coordinate value, can be compared (S440, S460).
단계 S440을 통해 해당 영상의 모든 픽셀에 대한 밝기값과 임계값의 비교가 수행되면, 밝기값이 임계값 이상으로 판단된 좌표값들을 이용하여 비가시성 레이져의 탄착점에 해당하는 좌표값을 검출한다.When the comparison of the brightness value and the threshold value for all the pixels of the corresponding image is performed in operation S440, the coordinate value corresponding to the impact point of the invisible laser is detected by using the coordinate values whose brightness value is determined to be greater than or equal to the threshold value.
즉, 복수의 좌표값들 중 최소값과 최대값을 이용하여 중간값을 갖는 좌표값 을 계산하고, 이 계산된 좌표값을 탄착점에 해당하는 좌표값으로 판단하여 이 좌표값을 CPU로 제공함으로써, 타깃의 명중 여부를 판단할 수 있도록 한다(S450).That is, a coordinate value having an intermediate value is calculated by using a minimum value and a maximum value among a plurality of coordinate values, and the target coordinate value is provided to the CPU by determining the calculated coordinate value as a coordinate value corresponding to the impact point. It can be determined whether the hit of (S450).
본 발명에 의한, 상용 프레임 그래버를 이용한 영상 사격 시뮬레이션 시스템은 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 양한 형태로 변형, 응용 가능하며 상기 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 상기 실시 예와 도면은 발명의 내용을 상세히 설명하기 위한 목적일 뿐, 발명의 기술적 사상의 범위를 한정하고자 하는 목적은 아니며, 이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 상기 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아님은 물론이며, 후술하는 청구범위뿐만이 아니라 청구범위와 균등 범위를 포함하여 판단되어야 한다.Image shooting simulation system using a commercial frame grabber according to the present invention can be modified and applied in various forms within the scope of the technical idea of the present invention and is not limited to the above embodiments. In addition, the embodiments and drawings are merely for the purpose of describing the contents of the invention in detail, not intended to limit the scope of the technical idea of the invention, the present invention described above is common knowledge in the technical field to which the present invention belongs As those skilled in the art can have various substitutions, modifications, and changes without departing from the spirit of the present invention, it is not limited to the embodiments and the accompanying drawings. And should be judged to include equality.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상용 프레임 그래버를 이용한 영상 사격 시뮬레이션 시스템에 대한 것이다.1 is an image shooting simulation system using a commercial frame grabber according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시한 시스템 제어기를 중심으로 설명하기 위한 도면이다.FIG. 2 is a diagram for explaining the system controller shown in FIG. 1.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템의 상용 프레임 그래버에서의 동작 흐름도이다.3 is a flowchart of operation in a commercial frame grabber of a system according to an embodiment of the present invention.
도 4는 도 3에 도시된 단계 S350에 대한 일 예의 동작 흐름도이다.4 is an example operation flowchart for step S350 shown in FIG.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
10: 공기 공급기10: air supply
20: 시스템 제어기20: system controller
21: 상용 프레임 그래버21: Commercial Frame Grabber
22: 상용 입출력 인터페이스22: Commercial I / O Interface
30: 총기 제어기30: gun controller
40: 총기40: firearms
50: 영상 처리부50: image processing unit
51: 영상 투사부51: image projection unit
52: 영상 인식부52: image recognition unit
60: 음향 출력부60: sound output unit
70: 영상 표시부70: video display unit
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080061793A KR101008183B1 (en) | 2008-06-27 | 2008-06-27 | Target image shooting simulation system using common frame grabber |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080061793A KR101008183B1 (en) | 2008-06-27 | 2008-06-27 | Target image shooting simulation system using common frame grabber |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20100001754A KR20100001754A (en) | 2010-01-06 |
KR101008183B1 true KR101008183B1 (en) | 2011-01-14 |
Family
ID=41812020
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020080061793A KR101008183B1 (en) | 2008-06-27 | 2008-06-27 | Target image shooting simulation system using common frame grabber |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101008183B1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101412513B1 (en) * | 2013-07-19 | 2014-06-26 | (주)나임기술 | Method and system for controlling robot arm using frame grabber board |
KR101603281B1 (en) * | 2013-12-10 | 2016-03-28 | 대한민국 | Firearm laser training system and method thereof |
CN108479056B (en) * | 2018-03-05 | 2021-12-31 | 江苏嘉尚环保科技有限公司 | Online doll grabbing machine for blind people |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4955812A (en) * | 1988-08-04 | 1990-09-11 | Hill Banford R | Video target training apparatus for marksmen, and method |
KR20000012160A (en) * | 1998-11-16 | 2000-03-06 | 윤욱선 | Simulation system for training shooting using augmented reality and method thereof |
KR20060074668A (en) * | 2004-12-28 | 2006-07-03 | 주식회사 에스엔아이티 | System and method for training a image fire using laser beam |
-
2008
- 2008-06-27 KR KR1020080061793A patent/KR101008183B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4955812A (en) * | 1988-08-04 | 1990-09-11 | Hill Banford R | Video target training apparatus for marksmen, and method |
KR20000012160A (en) * | 1998-11-16 | 2000-03-06 | 윤욱선 | Simulation system for training shooting using augmented reality and method thereof |
KR20060074668A (en) * | 2004-12-28 | 2006-07-03 | 주식회사 에스엔아이티 | System and method for training a image fire using laser beam |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20100001754A (en) | 2010-01-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20160180532A1 (en) | System for identifying a position of impact of a weapon shot on a target | |
KR101366444B1 (en) | Virtual reality shooting system for real time interaction | |
EP2249117A1 (en) | Shooting training systems using an embedded photo sensing panel | |
WO1997041402B1 (en) | Electronically controlled weapons range with return fire | |
WO2018190484A1 (en) | Image shooting training system | |
CN111179679B (en) | Shooting training method and device, terminal equipment and storage medium | |
CN1702423A (en) | Thermal imaging type interactive shooting training system | |
US20120183931A1 (en) | Hit detection in direct-fire or small-arms simulators | |
KR101008183B1 (en) | Target image shooting simulation system using common frame grabber | |
KR101034558B1 (en) | Clay Pigeon Shooting Simulation Method, System and Computer-readable Media for Leisure using Screen Image | |
KR101314179B1 (en) | Apparatus for fire training simulation system | |
KR101551698B1 (en) | Wireless shooting simulation system with multiple guns | |
JP4785503B2 (en) | Video shooting simulator | |
CN103239859A (en) | Laser gun game system | |
US20150024815A1 (en) | Hit recognition electronic target shooting system and recognition method thereof | |
KR20140112117A (en) | Wireless indoor shooting simulation system | |
KR20060074668A (en) | System and method for training a image fire using laser beam | |
KR101542926B1 (en) | Simulation of fire shooting system | |
US20030228914A1 (en) | Electronic competition system, electronic competition method, server and computer program | |
JP2020046083A (en) | Guided missile avoidance training device for helicopter | |
US6964607B2 (en) | Game system and game method | |
KR20000012160A (en) | Simulation system for training shooting using augmented reality and method thereof | |
JP2003190627A (en) | Arcade shooting game machine | |
KR101765144B1 (en) | Apparatus and method for sensing gun fire of screen shooting game for two palyers | |
KR100572006B1 (en) | Shooting training system used vertual reality |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20131227 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151228 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170405 Year of fee payment: 7 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |