[发明专利]一种能够实现自动报靶换靶的打靶系统及方法

权利要求书

1.一种能够实现自动报靶换靶的打靶系统，其特征在于，包括：

上端开口的靶纸箱，靶纸箱中沿竖向层叠布置有多层靶纸；

靶纸获取单元，靶纸获取单元包括真空吸盘及机械保护机构，真空吸盘能够吸附靶纸箱中最上层的靶纸，机械保护机构能够实时检测吸盘是否触碰到靶纸，以及时撤回；

靶纸传送单元，靶纸传送单元能够将靶纸获取单元及被吸附的靶纸传送至靶纸固定单元正上方；

靶纸固定单元，靶纸固定单元能够支撑并定位水平状态的靶标板，靶纸固定单元包括喷胶机构,喷胶机构能够向靶标板上表面喷射胶液，以粘结并固定被真空吸盘释放的靶纸；

靶位单元，靶位单元包括靶标板，靶标板能够接收外部驱动并在竖向以及水平方向之间转换，靶标板能够与靶纸贴合并固定，以形成靶标。

2.根据权利要求1所述的能够实现自动报靶换靶的打靶系统，其特征在于，还包括打靶信息采集单元，打靶信息采集单元包括远离靶位单元的望远镜和摄像头，摄像头能够拍摄经望远镜放大的靶标图像并传递至打靶信息处理单元进行图像分析，以判断打靶信息。

3.根据权利要求2所述的能够实现自动报靶换靶的打靶系统，其特征在于，所述打靶信息处理单元与控制单元进行无线通信，控制单元能够控制靶纸获取单元、靶纸传送单元、靶纸固定单元及靶位单元的动作。

4.根据权利要求1所述的能够实现自动报靶换靶的打靶系统，其特征在于，所述靶纸传送单元包括第一工作台，第一工作台能够沿水平方向在靶纸箱及靶纸固定单元上方往复直线运动；第一工作台的下方安装有第二工作台，第二工作台能够沿第一工作台竖向升降。

5.根据权利要求4所述的能够实现自动报靶换靶的打靶系统，其特征在于，所述靶纸获取单元包括抽真空机及所述真空吸盘，真空吸盘安装在第二工作台的下表面且真空吸盘的开口朝向靶纸箱设置。

6.根据权利要求1所述的能够实现自动报靶换靶的打靶系统，其特征在于，所述靶纸固定单元包括设置在靶纸箱一侧的支撑台，支撑台的上表面能够实现靶标板的支撑，支撑台的两侧分别安装有所述喷胶机构，所述支撑台的上表面设有卡槽，卡槽的形状及尺寸适配于靶标板的外轮廓形状及尺寸，便于定位水平状态的靶标板。

7.根据权利要求1所述的能够实现自动报靶换靶的打靶系统，其特征在于，所述靶位单元包括靶标底座，靶标底座与支撑腿组件的一端转动连接，支撑腿组件的另一端与靶标板固定，靶标底座处安装有靶位单元控制气缸，气缸的两端分别与靶标底座及支撑腿组件铰接，气缸的中心轴线与支撑腿组件的转动轴线垂直，气缸被设置为：在支撑腿组件及靶标板水平放置的情况下，气缸的中心轴线靠近靶纸固定单元的一侧倾斜朝上设置。

8.一种自动报靶换靶方法，利用了权利要求1-7中任意一项所述的能够实现自动报靶换靶的打靶系统，其特征在于，包括以下步骤：

将靶标竖向布置，在设定距离处朝向靶标射击；

利用图像识别的方式来判断打靶成绩，当射击一轮完成并需要更换靶纸时，向控制单元发送控制信号，控制靶标板转动至水平状态，靶标板通过靶纸固定单元支撑；

靶纸传送单元带动真空吸盘运动至靶纸箱正上方并下降，通过抽真空来吸附靶纸箱中最上层的一张靶纸；

靶纸传送单元带动真空吸盘及被吸附的靶纸运动至靶纸固定单元上方；

喷胶机构在靶标板的上表面喷射胶液，靶纸传送单元下移，将被吸附的靶纸下压在靶标板的上表面，真空吸盘放弃对靶纸的吸附，然后复位；

靶位单元中的靶标转动至竖直状态，为新一轮射击做准备。

9.根据权利要求8所述的自动报靶换靶方法，其特征在于，每次射击完毕，利用望远镜收集远处靶标的图像，高清摄像头拍摄望远镜传出的图像并传递至打靶信息处理单元进行图像分析，以判断打靶信息并报靶。

10.根据权利要求9所述的自动报靶换靶方法，其特征在于，所述打靶信息处理单元的处理步骤包括：

获得本次打靶图像并转化成灰度图，与上一次打靶图像做差，帧差图像进行二值化处理；

统计帧差图像的像素之和，若帧差图像的像素之和不大于设定阈值，则退回至初始步骤；

若帧差图像像素之和大于设定阈值，对本次打靶图像进行开运算；

通过霍夫变换找出本次靶心位置；

对帧差图像进行开运算；

通过霍夫变换找出弹孔位置；

计算弹孔圆心与本次靶心之间的距离；

获得打靶成绩。