本发明提供一种自动报靶装置和方法，该自动报靶装置包括：照明模块、两个光电位置检测模块、数据处理模块、靶面和支撑架，支撑架用于安装其他模块，激光照明模块用于发射探测激光，探测激光和光电位置检测模块的检测区域完全覆盖靶面，当子弹穿过检测区域时，每个光电位置检测模块接收子弹的反射光，并生成反射光映射在光电位置检测模块上的像素，数据处理模块，用于根据两个光电位置检测模块的像素以及生成的反射光的像素、两个光电位置检测模块自身的位置信息和检测区域的位置信息，得到报靶数据。该自动报靶装置所需的器件数量少，均为常规器件，从而降低了自动报靶装置的成本，并且提高了测量精度。
激光照明模块、两个光电位置检测模块、数据处理模块、靶面和支撑架，所述激光照明模块、光电位置检测模块、数据处理模块和靶面均设置在所述支撑架上；
所述激光照明模块，用于发射探测激光，所述探测激光完全覆盖所述靶面；
每个光电位置检测模块的检测区域完全覆盖所述靶面，所述每个光电位置检测模块的检测区域与所述靶面平行，所述每个光电位置检测模块的像素为P，相应的所述每个光电位置检测模块的检测区域被划分为P个子区域，所述P个子区域分别与所述每个光电位置检测模块的P个像素一一对应，每个子区域反射的光映射到对应的像素上，当子弹穿过所述每个光电位置检测模块的检测区域时，所述每个光电位置检测模块用于接收所述子弹反射回来的反射光，并生成所述反射光映射在所述光电位置检测模块上的像素；
所述数据处理模块，用于根据所述两个光电位置检测模块生成的所述反射光映射在所述光电位置检测模块上的像素、像素P、所述两个光电位置检测模块自身的位置信息和检测区域的位置信息，得到报靶数据，所述报靶数据包括所述子弹的环数和方位；
所述两个光电位置检测模块分别设置在所述支撑架的左上角和右上角；
所述两个激光器分别设置在所述两个光电位置检测模块的周围，每个激光器发射一束扇面探测激光，所述每个激光器发射的扇面探测激光分别完全覆盖对应位置上的一个光电位置检测模块的检测区域，所述两个激光器发射的扇面探测激光重合；
所述两个光电位置检测模块自身的位置信息包括：所述两个光电位置检测模块的镜头的中心间距，所述每个光电位置检测模块的高度，以所述中心间距为基线，所述基线的中心点与所述靶面的中心点垂直，所述每个光电位置检测模块的高度为所述基线的中心点和所述靶面的中心点的垂直距离；
所述两个光电位置检测模块的检测区域的位置信息相同，包括：检测区域的高度、宽度、所述基线距离所述检测区域的近端的高度；
根据以下公式计算所述子弹在第一坐标系中的位置,所述第一坐标系以所述基线的中心点为坐标原点，以所述基线为X轴，以所述靶面的中心点与所述基线的中心点的连线为Y轴：m＝(h+H/P×a)/((W+L)/2-a/P)
n＝(h+H/P×b)/(-(W+L)/2+b/P)
其中，L为所述基线的长度，h为所述基线距离所述检测区域的近端的高度,H为所述检测区域的高度，W为所述检测区域的宽度，P所述每个光电位置检测模块的像素，a和b为所述两个光电位置检测模块生成的反射光的像素，m和n为中间变量，x为所述子弹相对于所述第一坐标系的X轴的距离，y为所述子弹相对于所述第一坐标系的Y轴的距离；
根据所述每个光电位置检测模块的高度将x和y经过坐标转换，转换到第二坐标系中，得到所述子弹在所述第二坐标系中的位置，所述第二坐标系以所述靶面的中心点为原点，以所述靶面的中心点与所述基线的连线为Y轴，以过所述靶面的中心点且平行于所述基线的直线为X轴；
根据所述子弹在所述第二坐标系中的位置，确定所述子弹的环数和方位。
2.根据权利要求1所述的自动报靶装置，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求1所述的自动报靶装置，其特征在于，所述光电位置检测模块包括以下器件中的任意一个或其组合：线阵CCD图像传感器、线阵CMOS图像传感器、光敏二极管阵列和PSD光敏探测器。
4.根据权利要求1所述的自动报靶装置，其特征在于，所述数据处理模块包括以下单片机中的任意一个或其组合：C51单片机、ARM系列单片机和PIC系列单片机。
5.根据权利要求1所述的自动报靶装置，其特征在于，还包括：
数据传输模块，用于将所述数据处理模块计算得到的所述报靶数据发送给外部设备。
在子弹穿过两个光电位置检测模块的检测区域时，通过每个光电位置检测模块接收所述子弹反射回来的反射光，所述每个光电位置检测模块由激光照明模块提供探测激光，所述探测激光完全覆盖靶面，所述每个光电位置检测模块的检测区域完全覆盖所述靶面，所述每个光电位置检测模块的检测区域与所述靶面平行，所述每个光电位置检测模块的像素为P，相应的所述每个光电位置检测模块的检测区域被划分为P个子区域，所述P个子区域分别与所述每个光电位置检测模块的P个像素一一对应，每个子区域反射的光映射到对应的像素上；
根据所述每个光电位置检测模块接收到的所述反射光，生成所述反射光映射在所述光电位置检测模块上的像素；
根据所述两个光电位置检测模块生成的所述反射光映射在所述光电位置检测模块上的像素、像素P、所述两个光电位置检测模块自身的位置信息和检测区域的位置信息，得到报靶数据，所述报靶数据包括所述子弹的环数和方位；
所述两个光电位置检测模块自身的位置信息包括：所述两个光电位置检测模块的镜头的中心间距，所述每个光电位置检测模块的高度，以所述中心间距为基线，所述基线的中心点与所述靶面的中心点垂直，所述每个光电位置检测模块的高度为所述基线的中心点和所述靶面的中心点的垂直距离；
所述两个光电位置检测模块的检测区域的位置信息相同，包括：检测区域的高度、宽度、所述基线距离所述检测区域的近端的高度；
所述根据所述两个光电位置检测模块生成的所述反射光映射在所述光电位置检测模块上的像素、所述像素P、所述两个光电位置检测模块自身的位置信息和检测区域的位置信息，得到报靶数据，包括：根据以下公式计算所述子弹在第一坐标系中的位置,所述第一坐标系以所述基线的中心点为坐标原点，以所述基线为X轴，以所述靶面的中心点与所述基线的中心点的连线为Y轴：m＝(h+H/P×a)/((W+L)/2-a/P)
n＝(h+H/P×b)/(-(W+L)/2+b/P)
其中，L为所述基线的长度，h为所述基线距离所述检测区域的近端的高度,H为所述检测区域的高度，W为所述检测区域的宽度，P所述每个光电位置检测模块的像素，a和b为所述两个光电位置检测模块生成的反射光的像素，m和n为中间变量，x为所述子弹相对于所述第一坐标系的X轴的距离，y为所述子弹相对于所述第一坐标系的Y轴的距离；
根据所述每个光电位置检测模块的高度将x和y经过坐标转换，转换到第二坐标系中，得到所述子弹在所述第二坐标系中的位置，所述第二坐标系以所述靶面的中心点为原点，以所述靶面的中心点与所述基线的连线为Y轴，以过所述靶面的中心点且平行于所述基线的直线为X轴；
根据所述子弹在所述第二坐标系中的位置，确定所述子弹的环数和方位。
自动报靶装置和方法
技术领域
[0001] 本发明涉及射击报靶技术，尤其涉及一种自动报靶装置和方法。
背景技术
[0002] 目前自动报靶产品按照其功能的实现方式可以分为以下几种类型：双层电极短路采样系统、超声定位自动报靶系统、光电电子靶系统和基于图像处理技术的自动报靶系统。
[0003] 双层电极短路采样系统需要使用特制靶纸，且受电路稳定性限制，误报率高且成本高，目前已经很少使用。
[0004] 超声定位自动报靶系统利用了子弹撞击靶面产生的超声脉冲，通过至少三个放置于不同位置的超声传感器接收到的超声脉冲的时间差，计算得到弹孔的位置，但是该方法成本高，受环境影响(温度、空气密度变化)，精度难以满足要求。
[0005] 光电电子靶系统在系统的四个边框布置激光二极管阵列和光电接收管对射阵列，以在靶纸前表面构建一层激光网络系统，例如，在上边框设置多个激光二极管，相应的在下边框也设置相同数量的光电接收管，同样在左边框设置多个激光二极管，在右侧对应设置相同数量的光电接收管，每个激光二极管唯一对应一个光电接收管，即从该激光二极管发出的激光只能被该光电接收管接收。在子弹入射过程中，激光光束会被阻挡，通过检测被阻挡的激光光束位置，根据被阻挡的激光光束位置可以确定着弹点。但是光电电子靶系统需要大量的激光二极管和光电接收管，导致其结构复杂，成本高，并且易受外界杂散光、靶面碎末的影响，测量精度也难以满足要求。
[0006] 图像处理技术的自动报靶系统，使用摄像设备采集靶面图像，通过射击前后图像对比判断着弾点，并计算出着弾点的位置，该方法设备成本高(需要摄像机和外接计算设备)，能耗大，且对于重合或相距很近的着弾点无法判别，导致漏报或者误报。
[0007] 通过上述描述可知，目前的报靶系统成本高，且测量精度不高。
发明内容
[0008] 本发明提供一种自动报靶装置和方法，以克服现有报靶系统成本高，且测量精度不高的问题。
[0009] 本发明第一方面提供一种自动报靶装置，包括：
[0010] 激光照明模块、两个光电位置检测模块、数据处理模块、靶面和支撑架，所述激光照明模块、光电位置检测模块、数据处理模块和靶面均设置在所述支撑架上；
[0011] 所述激光照明模块，用于发射探测激光，所述探测激光完全覆盖所述靶面；
[0012] 所述每个光电位置检测模块的检测区域完全覆盖所述靶面，所述每个光电位置检测模块的检测区域与所述靶面平行，所述每个光电位置检测模块的像素为P，相应的所述每个光电位置检测模块的检测区域被划分为P个子区域，所述P个子区域分别与所述每个光电位置检测模块的P个像素一一对应，每个子区域反射的光映射到对应的像素上，当子弹穿过所述每个光电位置检测模块的检测区域时，所述每个光电位置检测模块用于接收所述子弹反射回来的反射光，并生成所述反射光映射在所述光电位置检测模块上的像素；
[0013] 所述数据处理模块，用于根据所述两个光电位置检测模块生成的所述反射光映射在所述光电位置检测模块上的像素、像素P、所述两个光电位置检测模块自身的位置信息和检测区域的位置信息，得到报靶数据，所述报靶数据包括所述子弹的环数和方位。
[0014] 可选的，所述激光照明模块包括两个激光器；
[0015] 所述两个光电位置检测模块分别设置在所述支撑架的左上角和右上角；
[0016] 所述两个激光器分别设置在所述两个光电位置检测模块的周围，每个激光器发射一束扇面探测激光，所述每个激光器发射的扇面探测激光分别完全覆盖对应位置上的一个光电位置检测模块的检测区域，所述两个激光器发射的扇面探测激光重合。
[0017] 可选的，所述两个光电位置检测模块自身的位置信息包括：所述两个光电位置检测模块的镜头的中心间距，所述每个光电位置检测模块的高度，以所述中心间距为基线，所述基线的中心点与所述靶面的中心点垂直，所述每个光电位置检测模块的高度为所述基线的中心点和所述靶面的中心点的垂直距离；
[0018] 所述两个光电位置检测模块的检测区域的位置信息相同，包括：检测区域的高度、宽度、所述基线距离所述检测区域的近端的高度。
[0019] 可选的，所述数据处理模块具体用于：
[0020] 根据以下公式计算所述子弹在第一坐标系中的位置,所述第一坐标系以所述基线的中心点为坐标原点，以所述基线为X轴，以所述靶面的中心点与所述基线的中心点的连线为Y轴：
[0021] m＝(h+H/P×a)/((W+L)/2-a/P)
[0022] n＝(h+H/P×b)/(-(W+L)/2+b/P)
[0023] x＝int((L/2)×(m+n)/(n-m))
[0024] y＝int((L+W)/2×m×n/(n-m))
[0025] 其中，L为所述基线的长度，h为所述基线距离所述检测区域的近端的高度,H为所述检测区域的高度，W为所述检测区域的宽度，P所述每个光电位置检测模块的像素，a和b为所述两个光电位置检测模块生成的反射光的像素的位置信息，m和n为中间变量，x为所述子弹相对于所述第一坐标系的X轴的距离，y为所述子弹相对于所述第一坐标系的Y轴的距离；
[0026] 根据所述每个光电位置检测模块的高度将x和y经过坐标转换，转换到第二坐标系中，得到所述子弹在所述第二坐标系中的位置，所述第二坐标系以所述靶面的中心点为原点，以所述靶面的中心点与所述基线的连线为Y轴，以过所述靶面的中心点且平行于所述基线的直线为X轴；
[0027] 根据所述子弹在所述第二坐标系中的位置，确定所述子弹的环数和方位。
[0028] 可选的，所述自动报靶装置，还包括：
[0029] 存储模块，用于存储所述报靶数据。
[0030] 可选的，所述光电位置检测模块包括以下器件中的任意一个或其组合：线阵CCD图像传感器、线阵CMOS图像传感器、光敏二极管阵列和PSD光敏探测器。
[0031] 可选的，所述数据处理模块包括以下单片机中的任意一个或其组合：
[0032] C51单片机、ARM系列单片机和PIC系列单片机。
[0033] 可选的，所述的自动报靶装置还包括：
[0034] 数据传输模块，用于将所述数据处理模块计算得到的所述报靶数据发送给外部设备。
[0035] 可选的，所述的自动报靶装置还包括：
[0036] 电源模块，用于为所述自动报靶装置提供电源。
[0037] 本发明第二方面提供一种自动报靶方法，包括：
[0038] 在子弹穿过两个光电位置检测模块的检测区域时，通过每个光电位置检测模块接收所述子弹反射回来的反射光，所述每个光电位置检测模块由激光照明模块提供探测激光，所述探测激光完全覆盖靶面，所述每个光电位置检测模块的检测区域完全覆盖所述靶面，所述每个光电位置检测模块的检测区域与所述靶面平行，所述每个光电位置检测模块的像素为P，相应的所述每个光电位置检测模块的检测区域被划分为P个子区域，所述P个子区域分别与所述每个光电位置检测模块的P个像素一一对应，每个子区域反射的光映射到对应的像素上；
[0039] 根据所述每个光电位置检测模块接收到的所述反射光，生成所述反射光映射在所述光电位置检测模块上的像素；
[0040] 根据所述两个光电位置检测模块生成的所述反射光映射在所述光电位置检测模块上的像素、像素P、所述两个光电位置检测模块自身的位置信息和检测区域的位置信息，得到报靶数据，所述报靶数据包括所述子弹的环数和方位。
[0041] 可选的，所述两个光电位置检测模块自身的位置信息包括：所述两个光电位置检测模块的镜头的中心间距，所述每个光电位置检测模块的高度，以所述中心间距为基线，所述基线的中心点与所述靶面的中心点垂直，所述每个光电位置检测模块的高度为所述基线的中心点和所述靶面的中心点的垂直距离；
[0042] 所述两个光电位置检测模块的检测区域的位置信息相同，包括：检测区域的高度、宽度、所述基线距离所述检测区域的近端的高度。
[0043] 可选的，所述根据所述两个光电位置检测模块生成的所述反射光映射在所述光电位置检测模块上的像素、所述像素P、所述两个光电位置检测模块自身的位置信息和检测区域的位置信息，得到报靶数据，包括：
[0044] 根据以下公式计算所述子弹在第一坐标系中的位置,所述第一坐标系以所述基线的中心点为坐标原点，以所述基线为X轴，以所述靶面的中心点与所述基线的中心点的连线为Y轴：
[0045] m＝(h+H/P×a)/((W+L)/2-a/P)
[0046] n＝(h+H/P×b)/(-(W+L)/2+b/P)
[0047] x＝int((L/2)×(m+n)/(n-m))
[0048] y＝int((L+W)/2×m×n/(n-m))
[0049] 其中，L为所述基线的长度，h为所述基线距离所述检测区域的近端的高度,H为所述检测区域的高度，W为所述检测区域的宽度，P所述每个光电位置检测模块的像素，a和b为所述两个光电位置检测模块生成的反射光的像素，m和n为中间变量，x为所述子弹相对于所述第一坐标系的X轴的距离，y为所述子弹相对于所述第一坐标系的Y轴的距离；
[0050] 根据所述每个光电位置检测模块的高度将x和y经过坐标转换，转换到第二坐标系中，得到所述子弹在所述第二坐标系中的位置，所述第二坐标系以所述靶面的中心点为原点，以所述靶面的中心点与所述基线的连线为Y轴，以过所述靶面的中心点且平行于所述基线的直线为X轴；
[0051] 根据所述子弹在所述第二坐标系中的位置，确定所述子弹的环数和方位。
[0052] 本发明提供一种自动报靶装置和方法，所述自动报靶装置包括：激光照明模块、两个光电位置检测模块、数据处理模块、靶面和支撑架，支撑架用于安装其他模块，激光照明模块用于发射探测激光，探测激光和光电位置检测模块的检测区域完全覆盖靶面，当子弹穿过检测区域时，每个光电位置检测模块接收子弹反射回来的反射光，并生成反射光映射在光电位置检测模块上的像素，数据处理模块，用于根据两个光电位置检测模块的像素以及生成的反射光的像素、两个光电位置检测模块自身的位置信息和检测区域的位置信息，得到报靶数据，报靶数据包括子弹的环数和方位。所述自动报靶装置所需的器件数量少，均为常规器件，从而降低了自动报靶装置的成本，并且提高了测量精度。
附图说明
[0053] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0054] 图1为本发明实施例一提供的自动报靶装置的结构示意图；
[0055] 图2为激光器的照明范围和光电位置检测模块的检测区域的示意图；
[0056] 图3为靶面的示意图；
[0057] 图4为光电位置检测模块的测量原理的示意图；
[0058] 图5为本发明实施例二提供的自动报靶方法的流程图。
[0059] 说明书附图：
[0060] 激光照明模块：11；
[0061] 激光器：111；
[0062] 光电位置检测模块：12；
[0063] 数据处理模块：13；
[0064] 靶面：14；
[0065] 支撑架：15；
[0066] 存储模块：16；
[0067] 数据传输模块：17；
[0068] 供电模块：18。
具体实施方式
[0069] 图1为本发明实施例一提供的自动报靶装置的结构示意图，如图1所示，该自动报靶装置包括：激光照明模块11、两个光电位置检测模块12、数据处理模块13、靶面14和支撑架15，激光照明模块11、两个光电位置检测模块12、数据处理模块13和靶面14均设置在支撑架15上。其中，支撑架15与靶面14可以刚性连接，激光照明模块11、两个光电位置检测模块12、数据处理模块13均为可拆卸的，支撑架15周围四周还可以设置边框。
[0070] 激光照明模块11用于发射探测激光，该探测激光完全覆盖每个光电位置检测模块12的检测区域，图1所示的自动报靶装置中，激光照明模块11包括两个激光器111，本实施例并不以此为限，激光照明模块11还可以包括一个或者更多的激光器111，只要激光器111发射的探测激光能够完全覆盖靶面，每个光电位置检测模块12的检测区域也完全覆盖靶面
14，每个光电位置检测模块12的检测区域与靶面14平行。激光器111可以采用非球面成像镜头，例如柱面镜。
[0071] 光电位置检测模块12包括镜头、驱动电路和像素阵列，驱动电路用于驱动光电位置检测模块工作，像素阵列由多个像素组成，每个像素用于接收光信号，进行光电信号的转换，本实施例中，每个光电位置检测模块12的像素为P。相应的每个光电位置检测模块12的检测区域被划分为P个子区域，P个子区域分别与每个光电位置检测模块12的P个像素一一对应，即检测区域内的一个子区域唯一对应光电位置检测模块12上的一个像素，每个子区域反射的光唯一映射到对应的像素上，当子弹穿过每个光电位置检测模块12的检测区域时，每个光电位置检测模块12接收子弹反射回来的反射光，并生成反射光映射在光电位置检测模块12上的像素。
[0072] 数据处理模块13，用于根据两个光电位置检测模块12生成的反射光映射在光电位置检测模块12上的像素、像素P、两个光电位置检测模块12自身的位置信息和检测区域的位置信息，得到报靶数据，报靶数据包括子弹的环数和方位。
[0073] 光电位置检测模块12的像素阵列为矩阵阵列，相应的，光电位置检测模块12的检测区域也为矩形，具体可以将靶面的外切矩形作为光电位置检测模块12的检测区域。两个光电位置检测模块12自身的位置信息包括：两个光电位置检测模块12的镜头的中心间距，每个光电位置检测模块12的高度，以中心间距为基线，基线的中心点与靶面14的中心点垂直，每个光电位置检测模块12的高度为基线的中心点和靶面14的中心点的垂直距离，靶面14的中心点即十环中心点，光电位置检测模块12自身的位置信息还可以包括光电位置检测模块12的夹角，每个光电位置检测模块12的夹角为光电位置检测模块12的镜头与基线的中心点形成的夹角。检测区域的位置信息可以包括检测区域的高度、宽度、基线距离检测区域的近端的高度。
[0074] 本实施例中，激光照明模块11和两个光电位置检测模块12的具体安装位置并不进行限定，只要安装位置满足激光照明模块11发射的探测激光和每个光电位置检测模块12的检测区域均能够覆盖靶面14即可。
[0075] 图1所示自动报靶装置中，两个光电位置检测模块14分别设置在支撑架15的左上角和右上角，两个激光器111分别设置在两个光电位置检测模块12的周围，每个激光器111发射一束扇面探测激光，每个激光器111发射的扇面探测激光分别完全覆盖对应位置上的一个光电位置检测模块12的检测区域，两个激光器111发射的扇面探测激光重合。两个激光器111的出光口中心与基线平行，并同时与靶面14等距(1～2厘米)。图2为激光器的照明范围和光电位置检测模块的检测区域的示意图，激光器111的照明范围即激光器111发射的探测激光的覆盖范围，如图2所示，激光器111的照明范围和光电位置检测模块12的检测区域基本重合。
[0076] 图1仅仅示出了激光器111和两个光电位置检测模块12的一种安装位置的示意图，当然，还可以对激光器111的位置和光电位置检测模块12的位置进行调整。光电位置检测模块12包括以下器件中的任意一个或其组合：线阵电荷耦合器件(Charged Coupled Device，简称CCD)图像传感器、线阵互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，简称CMOS)图像传感器、光敏二极管阵列和位置敏感(Position Sensitive Detector，简称PSD)光敏探测器。
[0077] 数据处理模块13包括以下单片机中的任意一种或其组合：C51系列单片机、RISC微处理器(Advanced RISC Machines，简称ARM)系列单片机、开发和控制外围设备的集成电路(Peripheral Interface Controller，简称PIC)系列单片机。
[0078] 可选的，自动报靶装置还可以包括存储模块16，存储模块16用于存储报靶数据。存储模块16可以使用可拆卸的方式与数据处理模块电性连接。
[0079] 可选的，自动报靶装置还可以包括数据传输模块17，用于将数据处理模块13计算得到的报靶数据发送给外部设备，数据传输模块17可以通过有线连接或者无线连接的方式将报靶数据发送给外部设备。
[0080] 可选的，自动报靶装置还可以包括可拆卸的供电模块18，用于为自动报靶装置提供电源，即为上述的激光照明模块11、光电位置检测模块12、数据处理模块13、存储模块16和数据传输模块17提供工作电力。
[0081] 本实施例中，数据处理模块13具体用于：
[0082] 根据以下公式计算子弹在第一坐标系中的位置,第一坐标系以基线的中心点为坐标原点，以基线为X轴，以靶面的中心点与基线的中心点的连线为Y轴。图3为靶面的示意图，如图3所示，L为基线的长度，h基线距离检测区域的近端的高度,H为检测区域的高度，W为检测区域的宽度，P每个光电位置检测模块的像素，a和b为两个光电位置检测模块生成的反射光的像素，a的取值为1-P，b的取值为1-P，m和n为中间变量，x为子弹相对于第一坐标系的X轴的距离，y为子弹相对于第一坐标系的Y轴的距离。
[0083] m＝(h+H/P×a)/((W+L)/2-a/P)
[0084] n＝(h+H/P×b)/(-(W+L)/2+b/P)
[0085] x＝int((L/2)×(m+n)/(n-m))
[0086] y＝int((L+W)/2×m×n/(n-m))
[0087] 在计算出子弹在第一坐标系中的位置后，进一步，根据每个光电位置检测模块12的高度将x和y经过坐标转换，转换到第二坐标系中，得到子弹在第二坐标系中的位置，第二坐标系以靶面14的中心点为原点，以靶面14的中心点与基线的连线为Y轴，以过靶面14的中心点且平行于基线的直线为X轴，最后，根据子弹在第二坐标系中的位置，确定子弹的环数和方位。
[0088] 图3所示例子中，检测区域内的A点和B点为子弹的弾着点，图4为光电位置检测模块的测量原理的示意图，图4中两个电光位置检测模块分别为CCD1和CCD2，结合图3和图4，A点会映射到CCD1上A’和CCD2上A”点，B点会映射到CCD1上的A”和CCD2上的B”点，数据处理模块会从CCD1和CCD2上读取A点和B点对应的像素。并通过上述公式计算得到A点和B点在第一坐标系上的位置，
[0089] 图3所示例子中，L＝600mm，h＝150mm，H＝500mm，W＝500mm，P＝3000，则检测区域内每个子区域的宽度和高度都为500/3000＝0.5mm,通常两环之间的距离为50mm,每个子区域的宽度和高度远小于两环之间的距离，因此，能够精确的计算环数，并且能够满足环数小数级别的精度要求。
[0090] 需说明的是，上述公式只是其中的一种计算方式，还可以通过其他方式计算。
[0091] 本实施例的自动报靶装置，包括激光照明模块、两个光电位置检测模块、数据处理模块、靶面和支撑架，所需的器件数量少，均为常规器件，从而降低了自动报靶装置的成本，并且提高了测量精度。
[0092] 图5为本发明实施例二提供的自动报靶方法的流程图，本实施例的方法应用在图1所示自动报靶装置中，如图5所示，本实施例的方法可以包括以下步骤：
[0093] 步骤101、在子弹穿过两个光电位置检测模块的检测区域时，通过每个光电位置检测模块接收子弹反射回来的反射光。
[0094] 其中，每个光电位置检测模块由激光照明模块提供探测激光，激光照明模块提供的探测激光完全覆盖靶面，并且每个光电位置检测模块的检测区域完全覆盖靶面，每个光电位置检测模块的检测区域与靶面平行，每个光电位置检测模块的像素为P，相应的每个光电位置检测模块的检测区域被划分为P个子区域，P个子区域分别与每个光电位置检测模块的P个像素一一对应，每个子区域反射的光映射到对应的像素上。
[0095] 步骤102、根据每个光电位置检测模块接收到的反射光，生成反射光映射在光电位置检测模块上的像素。
[0096] 步骤103、根据两个光电位置检测模块生成的反射光映射在光电位置检测模块上的像素、像素P、两个光电位置检测模块自身的位置信息和检测区域的位置信息，得到报靶数据，报靶数据包括子弹的环数和方位。
[0097] 可选的，两个光电位置检测模块自身的位置信息包括：两个光电位置检测模块的镜头的中心间距，每个光电位置检测模块的高度，以中心间距为基线，基线的中心点与所述靶面的中心点垂直，每个光电位置检测模块的高度为所述基线的中心点和靶面的中心点的垂直距离。两个光电位置检测模块的检测区域的位置信息相同，包括：检测区域的高度、宽度、基线距离检测区域的近端的高度。
[0098] 具体可以通过如下方式计算得到报靶数据：
[0099] 首先，根据以下公式计算子弹在第一坐标系中的位置,第一坐标系以基线的中心点为坐标原点，以基线为X轴，以靶面的中心点与基线的中心点的连线为Y轴：
[0100] m＝(h+H/P×a)/((W+L)/2-a/P)
[0101] n＝(h+H/P×b)/(-(W+L)/2+b/P)
[0102] x＝int((L/2)×(m+n)/(n-m))
[0103] y＝int((L+W)/2×m×n/(n-m))
[0104] 其中，L为基线的长度，h为基线距离检测区域的近端的高度,H为检测区域的高度，W为检测区域的宽度，P每个光电位置检测模块的像素，a和b为两个光电位置检测模块生成的反射光的像素，m和n为中间变量，x为子弹相对于第一坐标系的X轴的距离，y为子弹相对于第一坐标系的Y轴的距离；
[0105] 然后，根据每个光电位置检测模块的高度将x和y经过坐标转换，转换到第二坐标系中，得到子弹在所述第二坐标系中的位置，第二坐标系以靶面的中心点为原点，以靶面的中心点与基线的连线为Y轴，以过靶面的中心点且平行于基线的直线为X轴；
[0106] 最后，根据子弹在第二坐标系中的位置，确定子弹的环数和方位。
[0107] 具体可以带来如下有益效果：
[0108] 1、通过采用两个激光器实现扇形的激光照明，以及光电位置检测模块的线阵式光电接收方式，不受周围环境如温度、气流、邻道射击声音的干扰。
[0109] 2、采用模块化结构，体积小，重量轻，通过支撑架与靶面刚性稳固连接，既适用固定靶也适用移动靶。
[0110] 3、采用上置方式安装，其激光照明模块和光电位置检测模块的光学镜头向下，既降低了环境杂散光的影响也避免了靶面碎末的污染，并充分利用激光单色性好的特点，进一步，可以在光电位置检测模块内加装窄带滤光片，进一步降低的杂散光干扰，提高了信噪比，可适用于室内外各种环境(包括小雨、小雪)。
[0111] 4、采用高密度线阵CCD图像传感器或CMOS图像传感器等感光器件，配合非球面成像镜头，使子弹位置定位分辨率达到1mm。
[0112] 5、探测区域为靶面前与靶面平行且相距1～2厘米的扇面形，与靶面弹痕无关，即使靶面打烂也不影响测量。
[0113] 6、采用模块式结构，成本低，能耗小，可连续工作8小时以上，使用寿命长。
[0114] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
