一种基于增强现实的地下管线显示装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111915745A(43)申请公布日2020.11.10(21)申请号202010960670.3(22)申请日2020.09.14(71)申请人国网上海市电力公司地址200122上海市浦东新区源深路1122号(72)发明人王光东施勇潘晓波施卫锋吴荣邹斌朱武季新风周宇峰(74)专利代理机构上海兆丰知识产权代理事务所(有限合伙)31241代理人章蔚强(51)Int.Cl.G06T19/00(2011.01)G01C21/16(2006.01)G01S19/33(2010.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种基于增强现实的地下管线显示装置(57)摘要本发明涉及一种基于增强现实的地下管线显示装置，该系统包括信息采集单元、增强现实处理单元、存储单元、修正单元、AR显示单元。信息采集单元、存储单元和修正单元将获取的数据作为增强现实处理单元的输入信息。增强现实处理单元对输入的信息进行加工处理得到混合图像输出到AR显示单元、AR显示单元实现混合图像的显示和系统状态信息的显示。该基于增强现实的地下管线显示系统结合了摄像技术和增强现实技术，实现了地下管线的可视化实时显示，有效避免盲目动工产生的不必要的管线破坏和人身伤害，同时为管线检修提供了方便。CN111915745ACN111915745A权利要求书1/1页1.一种基于增强现实的地下管线显示装置，包括信息采集单元、增强现实处理单元、存储单元、修正单元、AR显示单元，其特征在于：所述信息采集单元、存储单元和修正单元的输出端都连接增强现实处理单元的输入端，所述增强现实处理单元的输出端连接AR显示单元的输入端；所述增强现实处理单元包含管线信息处理模块、系统配置模块、坐标变换模块和图像合成模块；所述信息采集单元包括摄像头、GPS模块和陀螺仪模块，获取现实场景、空间定位信息和移动终端的姿态信息；所述摄像头的输出端与图像合成模块的输入端相连接，所述GPS模块的输出端与管线信息处理模块的输入端相连接，所述GPS模块的输出端与系统配置模块的输入端相连接，将摄像头获取现实场景、空间定位信息以及移动终端的姿态信息在图像合成模块中进行信息融合，生成管线可视化图像；所述陀螺仪模块的输出端与系统配置模块的输入端相连接；所述存储单元存储管线地图文件；所述修正单元包含用以供用户输入的修正模块；信息采集单元、存储单元和修正单元将获取的数据作为增强现实处理单元的输入信息；增强现实处理单元对输入的信息进行加工处理得到混合图像输出到AR显示单元、AR显示单元实现混合图像的显示和系统状态信息的显示。2.根据权利要求1所述的一种基于增强现实的地下管线显示装置，其特征在于：所述摄像头安装于AR显示单元的背面，使得摄像所得图像与人观察视角所得图像相同；所述GPS模块用于提供摄像头的位置信息，安装在摄像头旁边；所述陀螺仪模块用于提供摄像头的方向和仰角信息，与所述摄像头处在同一平面。3.根据权利要求1所述的一种基于增强现实的地下管线显示装置，其特征在于：所述显示单元包含混合图像显示模块和状态信息显示模块，混合图像显示模块与增强现实处理单元连接用于显示最终的合成图像，状态信息显示模块与增强现实处理单元连接用于显示系统配置信息和系统状态信息。2CN111915745A说明书1/4页一种基于增强现实的地下管线显示装置技术领域[0001]本发明涉及一种用于地下管线工程领域的基于增强现实的地下管线显示系统。背景技术[0002]增强现实技术是一种将虚拟图形和现实场景相结合的技术总称。增强现实技术一般具有虚实结合、实时交互和三维注册三个特征。其中虚实结合是指将虚拟现实信息和真实世界景象相结合，实现路径包括光学透视，视频透视和光场投射三种。三维注册是指增强现实设备对现实场景定位和跟踪，通过传感器让设备了解现实场景关键物体的位置变化，并对物体进行跟踪。早在20世纪90年代波音公司的TomCaudell和他的同时就提出了增强现实的概念。之后的1994年PaulMilgram和FumioKishino提出在虚拟环境和现实世界的中间存在“混合现实”，在“混合现实”中更靠近现实世界的即为增强现实，增强现实是通过计算机生成各种虚拟对象来增强真实环境的技术。[0003]近年来，随着计算机计算能力的迅速提高，计算机图形学的飞速发展和机器视觉的广泛应用，增强现实技术逐渐成为学者的研究热点。增强现实的应用领域也越来越广泛，在医疗、教育、旅游、娱乐等领域都有着较好的表现。增强现实技术的发展与应用是技术发展的必然趋势。[0004]目前，市场上并没有基于增强现实的地下管线显示装置。在施工前必须要实地考察，确定地下管线所处位置和深度，然后才能规划施工。这样就造成了工期的延长和社会资源