CN107261454B - 一种利用ar进行登山的方法 - Google Patents

Abstract

一种利用AR进行登山的方法，本发明将AR眼镜通过无线通信模块与远程终端控制系统远程信号连接，使得登山员在AR眼镜上看到的图像能够实时传送给位于登山现场之外的远程终端控制系统，让后勤人员只要呆在场外便能够身临其境般地看到登山员看到的登山现场，从而能够依据登山员所处的环境给出正确的引导建议；由于AR眼镜增强现实的作用，因此即便后勤人员与登山员相隔千里，也可恍若身处登山现场，从而能够准确判断出所处方向、是否具有危险性，又能以第三者的角度冷静地分析出下一步所应采取的动作，从而因地制宜地做出最佳策略，避免使登山员置身于危险之中。

Description

一种利用AR进行登山的方法

技术领域

本发明涉及登山设备的领域，尤其是指一种利用AR进行登山的方法。

背景技术

登山是指在特定要求下，运动员徒手或使用专门装备，从低海拔地形向高海拔山峰进行攀登的一项体育活动。登山运动可分为登山探险（也称高山探险）、竞技攀登（包括攀岩、攀冰等）和健身性登山。登山设备要适应登山运动的环境条件，在设计、选材、用料、制作上要尽量使其轻便、坚固、高效，并能一物多用。经常出外进行登山野营活动对人体有很大的好处，从医学角度来说，它对人的视力、心肺功能、四肢协调能力、体内多余脂肪的消耗、延缓人体衰老等五个方面有直接的益处。

由于山路险峻、地形复杂、容易发生突发事件，因此登山过程中，特别是一个人登山时需要与外界保持联络。现在登山过程中的联络方式主要采用手机，但是手机能让登山员与后勤人员保持联络的程度有限，如果登山员在山上遇到危险，后勤人员并不能及时地采取措施，即便登山员在山上迷路，后勤人员也难以给出有效的帮助。

增强现实技术（AR技术）是利用计算机生成一种逼真的视、听、力、触和动等感觉的虚拟环境，通过各种传感设备使用户“沉浸”到该环境中，实现用户和环境直接进行自然交互。它是一种全新的人机交互技术，利用这样一种技术，可以模拟真实的现场景观 ，它是以交互性和构想为基本特征的计算机高级人机界面。增强现实技术，不仅展现了真实世界的信息,而且将虚拟的信息同时显示出来，两种信息相互补充、叠加。如果能将AR技术应用到登山运动领域，则将有可能彻底改变现有的登山运动模式，但是至今登山运动领域依然鲜有AR技术的身影。

中国发明专利一种基于AR技术和地理信息技术的埋地管线巡检方法及装置（申请公布号：CN106791620A），公开了其包括AR眼镜和安装在AR眼镜上的摄像头、数据处理融合终端；所述数据处理融合终端包括摄像头接口、GPS定位模块、网络通信模块、微处理模块、视频接口，所述摄像头接口、GPS定位模块、网络通信模块、视频接口分别与微处理模块连接；所述摄像头与摄像头接口连接，所述AR眼镜与视频接口连接。将该发明应用到登山运动，也仅能让登山员通过云端数据自行调取相应的地形、山路等信息，而无法让登山员在画面上与后勤人员进行动态的互动。

发明内容

本发明提供一种利用AR进行登山的方法，其主要目的在于克服现有技术中登山员无法在画面上与后勤人员进行动态的互动的缺陷。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种利用AR进行登山的方法，包括以下步骤：

1)登山员戴上AR眼镜进入登山区开始登山，AR眼镜上的摄像头根据登山员的视角实时采集当前的登山现场实景，并将该登山现场实景实时传输到CPU模块；

2)所述CPU模块通过视频接口将该登山现场实景传输到所述AR眼镜上进行实时的投影显示；同时，该CPU模块还将该登山现场实景的数据通过无线通信模块传输到远程终端控制系统上实时显示；

3)登山员对AR眼镜投影出来的登山现场实景中有疑问的方向、路线进行标记，该登山员标记的数据再实时传输至所述CPU模块中，与CPU模块中的登山现场实景进行叠加；

4)CPU模块将叠加有所述登山员标记的登山现场实景数据通过无线通信模块传输到所述远程终端控制系统上实时显示；

5)后勤人员对显示在远程终端控制系统上的登山现场实景中需要登山员注意的地形或需要指引的方向进行标记，该后勤人员标记的数据再通过无线通信模块实时传输到所述CPU模块，与CPU模块中的登山现场实景、登山员标记进行叠加；

6)CPU模块通过所述视频接口将叠加有所述登山员标记、后勤人员标记的登山现场实景传输到所述AR眼镜上进行实时的投影显示；

7)步骤1～6进行的同时，登山员通过AR眼镜上的蓝牙耳机与位于远程终端控制系统处的后勤人员进行实时对话。

进一步的，步骤3中，登山员进行标记的方法为：登山员通过操作与所述CPU模块信号控制连接的驱动装置使所述AR眼镜中的系统光标移动至要标记的位置进行标记。

进一步的，所述驱动装置为外置的触摸板、手柄、鼠标中的一种。

进一步的，所述远程终端控制系统为PC、手机、平板电脑中的一种。

和现有技术相比，本发明产生的有益效果在于:

本发明将AR眼镜通过无线通信模块与远程终端控制系统远程信号连接，使得登山员在AR眼镜上看到的图像能够实时传送给位于登山现场之外的远程终端控制系统，让后勤人员只要呆在场外便能够身临其境般地看到登山员看到的登山现场，从而能够依据登山员所处的环境给出正确的引导建议；由于AR眼镜增强现实的作用，因此即便后勤人员与登山员相隔千里，也可恍若身处登山现场，从而能够准确判断出所处方向、是否具有危险性，又能以第三者的角度冷静地分析出下一步所应采取的动作，从而因地制宜地做出最佳策略，避免使登山员置身于危险之中；此外，由于AR眼镜的图像叠加功能，使得登山员可在AR眼镜投影出来的登山现场实景中进行标记，并将该登山员标记与登山现场实景叠加的图像实时发送给远程终端控制系统，后勤人员则可在远程终端控制系统上的登山现场实景中进行标记，并将该后勤人员标记实时发送给CPU模块，最终使得登山员与后勤人员能够同步地看到登山现场实景、登山员标记、后勤人员标记三者叠加的图像，从而让登山员能够在AR眼镜上与后勤人员进行动态的互动，让登山员在登山现场难以确定应该做出何种判断时能够及时地向后勤人员指出有疑问的方向、路线，让后勤人员及时提出最佳的应对策略，并准确地指出所要前往的方向，避免登山员在登山过程中迷路以致出现难以预料的危险。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中所述AR眼镜上的模块连接框图。

图3为本发明的数据信号传输框图。

图4为本发明的应用框图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的具体实施方式。

参照图1、图2、图3和图4。一种利用AR进行登山的设备，包括供登山员佩戴的AR眼镜1、装设于该AR眼镜1上的摄像头2、CPU模块3、无线通信模块4、摄像头接口51、视频接口52、供后勤人员使用的远程终端控制系统7，其中，CPU模块3、无线通信模块4、视频接口52、摄像头接口51集成在一控制盒8内并装设于AR眼镜1上；

CPU模块3通过无线通信模块4与远程终端控制系统7无线信号连接；

摄像头2通过摄像头接口51与CPU模块3连接，AR眼镜1通过视频接口52与CPU模块3连接。

具体的，参照图1、图2、图3和图4。

AR眼镜1具有镜片11和镜架12，该摄像头2可以采用双目深度摄像头，该双目深度摄像头嵌设在镜架12的中间位置，双目深度摄像头是使用立体视觉的原理（stereo，MVS）来估计深度，其利用视差原理来求取深度的，投射一个图案，然后进行比较，其能起到增强现实的作用。

无线通信模块4可以采用WiFi、2G、3G、4G、无线电波等无线通信模式。

远程终端控制系统7可以为PC、手机、平板电脑、另外一个AR眼镜中的一种。远程终端控制系统7中也设有无线通信模块，并能与AR眼镜1上的无线通信模块4达成信号对接。

用于集成CPU模块3、无线通信模块4、视频接口52、摄像头接口51的控制盒8可以装设在镜架12的侧边上或者镜架12的中间位置与摄像头2邻接。

另外，参照图1、图2、图3和图4。还包括一蓝牙耳机9，蓝牙耳机9可翻转地套设在AR眼镜1的镜架12上，具体应用时，也可设置一对蓝牙耳机9，并且分别可翻转地套设在镜架12的左右两侧；该蓝牙耳机与登山员的手机蓝牙对接，其具有接听电话的功能，使得登山员能通过蓝牙耳机与后勤人员通话，而不需另外再取出手机，释放了登山员的双手，让他能够边通话边查看地图、做标记等。

参照图1、图2、图3和图4。具体的，蓝牙耳机9通过一支架91连接有一可套设在镜架12上的套筒92，并且该蓝牙耳机9可下翻至插设在耳朵内；镜架12上开设有与套筒92内周侧相适配的环形凹槽13，套筒92可翻转地套设在所述环形凹槽13上。该环形凹槽13既能起到限制套筒92横移的作用，而且可以避免套筒92绕设在镜架12上时形成凸起而影响戴AR眼镜时的舒适感。其使用方法为：

①、当用户要使用蓝牙耳机时，向下掰动该支架91，使其上的蓝牙耳机9插到用户的耳朵上；由于支架91是根据人体进行设计，因此蓝牙耳机下翻时刚好能够插设到耳朵内，不需要用户再行调整，操作方便，并且其结构稳定，即使进行剧烈运动也不会被轻易震落。

②、当用户使用完蓝牙耳机后，向上掰动该支架91，使蓝牙耳机离开耳朵移动至其它不与用户头部直接接触的位置，避免给用户以不适的体验。

参照图1、图2、图3和图4。一种利用AR进行登山的方法，包括以下步骤：

步骤一

登山员戴上AR眼镜1进入登山区开始登山，AR眼镜1上的摄像头2根据登山员的视角实时采集当前的登山现场实景，并将该登山现场实景实时传输到CPU模块3。

本发明中的登山现场可以为人迹罕至的山林地区、环境恶劣的高山峻岭等。

步骤二

CPU模块3通过视频接口52将该登山现场实景传输到AR眼镜1上进行实时的投影显示；同时，该CPU模块3还将该登山现场实景的数据通过无线通信模块4传输到远程终端控制系统7上实时显示。

步骤三

登山员对AR眼镜1投影出来的登山现场实景中有疑问的方向、路线进行标记，该登山员标记的数据再实时传输至CPU模块3中，与CPU模块中的登山现场实景进行叠加。

其中，登山员进行标记的方法为：登山员通过操作与CPU模块3信号控制连接的驱动装置6使AR眼镜1中的系统光标移动至要标记的位置进行标记。该驱动装置6可以为外置的触摸板、手柄、鼠标中的一种，触摸板、手柄、鼠标可以安装在登山杖上便于登山员操作的位置，此外，也可设置该驱动装置为指环或手环，更加便于携带，操作也更加方便。

中国发明专利公开了一种光标控制方法与基于该方法的AR眼镜与智能指环（申请公布号：CN 106354253 A），该智能指环包括红外发射模块，可以发射出红外信号；蓝牙发射模块，发射蓝牙控制信号；触摸控制模块，通过不同的触摸方式，蓝牙发射模块发射出不同蓝牙控制信号以及控制红外发射模块发射红外信号。若本发明的驱动装置6设为指环，可采用该发明中智能指环的结构进行设计。

步骤四

CPU模块3将叠加有登山员标记的登山现场实景数据通过无线通信模块4传输到远程终端控制系统7上实时显示。

远程终端控制系统7可以为PC、手机、平板电脑、另外一个AR眼镜中的一种。并且，远程终端控制系统7并不局限于个数只有一个，也可为复数个，并可分别位于各个不同的地方，即一个在登山现场的登山员，可以有多个后勤人员在登山现场之外提供协助。

另外，远程终端控制系统7除了供后勤人员使用外，也可供观众使用，让观众不用亲自去登山，也能体验到登山所带来的刺激体验。

步骤五

后勤人员对显示在远程终端控制系统7上的登山现场实景中需要登山员注意的地形或需要指引的方向进行标记，该后勤人员标记的数据再通过无线通信模块4实时传输到CPU模块3，与CPU模块3中的登山现场实景、登山员标记进行叠加。

其中，后勤人员进行标记的方法为：后勤人员通过PC、手机、平板电脑或另外一个AR眼镜自带的功能组件在屏幕上显示的登山现场实景上相应的位置做划线、画圈等标记。为了进一步更加便利地让每个人均能无碍地进行使用，还可在AR眼镜1的系统中与远程终端控制系统7中分别安装相同的软件（如APP等），双方均打开APP便可便捷地进行互动，该APP可利用现有的APP软件，也可找专业的APP开发机构进行设计开发，此处不再赘述。

此外，后勤人员还可以在远程终端控制系统7上通过无线通信模块4将登山员所需要的路线图、地形图等数据发送至CPU模块3中的存储器内供登山员调取查看；登山员调取后，便可依据该路线图、地形图的路线登山，有效地避免了迷路的情况发生，另外，由于该路线图、地形图数据传输至CPU模块3中，与CPU模块中的登山现场实景进行叠加，再传输到远程终端控制系统7上显示，后勤人员便可在屏幕上显示的路线图、地形图上需要将指引的方向通过划线、画圈标注出来，让登山员能够准确、迅速地了解后勤人员所表达的意思，从而做出正确的判断。

步骤六

CPU模块3通过视频接口52将叠加有登山员标记、后勤人员标记的登山现场实景传输到AR眼镜上进行实时的投影显示。

若远程终端控制系统7的个数为复数个，则位于不同远程终端控制系统7处的后勤人员可采用不同颜色的后勤人员标记予以区分。

步骤七

步骤一～六进行的同时，登山员通过AR眼镜1上的蓝牙耳机9与位于远程终端控制系统7处的后勤人员进行实时对话。

本发明将AR眼镜通过无线通信模块与远程终端控制系统远程信号连接，使得登山员在AR眼镜上看到的图像能够实时传送给位于登山现场之外的远程终端控制系统，让后勤人员只要呆在场外便能够身临其境般地看到登山员看到的登山现场，从而能够依据登山员所处的环境给出正确的引导建议；由于AR眼镜增强现实的作用，因此即便后勤人员与登山员相隔千里，也可恍若身处登山现场，从而能够准确判断出所处方向、是否具有危险性，又能以第三者的角度冷静地分析出下一步所应采取的动作，从而因地制宜地做出最佳策略，避免使登山员置身于危险之中；此外，由于AR眼镜的图像叠加功能，使得登山员可在AR眼镜投影出来的登山现场实景中进行标记，并将该登山员标记与登山现场实景叠加的图像实时发送给远程终端控制系统，后勤人员则可在远程终端控制系统上的登山现场实景中进行标记，并将该后勤人员标记实时发送给CPU模块，最终使得登山员与后勤人员能够同步地看到登山现场实景、登山员标记、后勤人员标记三者叠加的图像，从而让登山员能够在AR眼镜上与后勤人员进行动态的互动，让登山员在登山现场难以确定应该做出何种判断时能够及时地向后勤人员指出有疑问的方向、路线，让后勤人员及时提出最佳的应对策略，并准确地指出所要前往的方向，避免登山员在登山过程中迷路以致出现难以预料的危险。

上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (4)

1.一种利用AR进行登山的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)登山员戴上AR眼镜进入登山区开始登山，AR眼镜上的摄像头根据登山员的视角实时采集当前的登山现场实景，并将该登山现场实景实时传输到CPU模块；

2)所述CPU模块通过视频接口将该登山现场实景传输到所述AR眼镜上进行实时的投影显示；同时，该CPU模块还将该登山现场实景的数据通过无线通信模块传输到远程终端控制系统上实时显示；

3)登山员对AR眼镜投影出来的登山现场实景中有疑问的方向、路线进行标记，该登山员标记的数据再实时传输至所述CPU模块中，与CPU模块中的登山现场实景进行叠加；

4)CPU模块将叠加有所述登山员标记的登山现场实景数据通过无线通信模块传输到所述远程终端控制系统上实时显示；

5)后勤人员对显示在远程终端控制系统上的登山现场实景中需要登山员注意的地形或需要指引的方向进行标记，该后勤人员标记的数据再通过无线通信模块实时传输到所述CPU模块，与CPU模块中的登山现场实景、登山员标记进行叠加；

6)CPU模块通过所述视频接口将叠加有所述登山员标记、后勤人员标记的登山现场实景传输到所述AR眼镜上进行实时的投影显示；

7)步骤1～6进行的同时，登山员通过AR眼镜上的蓝牙耳机与位于远程终端控制系统处的后勤人员进行实时对话。

2.如权利要求1所述一种利用AR进行登山的方法，其特征在于：步骤3中，登山员进行标记的方法为：登山员通过操作与所述CPU模块信号控制连接的驱动装置使所述AR眼镜中的系统光标移动至要标记的位置进行标记。

3.如权利要求2所述一种利用AR进行登山的方法，其特征在于：所述驱动装置为外置的触摸板、手柄、鼠标中的一种。

4.如权利要求1所述一种利用AR进行登山的方法，其特征在于：所述远程终端控制系统为PC、手机中的一种。