CN107909655B - Ar成像调节系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种AR成像调节系统，包括移动终端和AR成像设备，移动终端包括第一接收模块、第一生成模块和第一发送模块，AR成像设备包括第二接收模块和成像调节模块，第一接收模块用于接收成像调节指令，第一生成模块用于根据成像调节指令生成相应的成像调节参数，第一发送模块用于将成像调节参数发送至第二接收模块，成像调节模块用于根据第二接收模块接收到的成像调节参数对虚拟图像进行成像调节。本发明通过移动终端接收调节指令，然后将调节指令对应的调节参数发送至AR成像设备进行可靠、准确的成像调节。

Description

AR成像调节系统

技术领域

本发明涉及虚拟现实领域，特别涉及一种AR成像调节系统。

背景技术

在基于AR技术的手术导航系统中，佩戴人员通过佩戴AR眼镜观察病人的虚拟图像，而传统AR眼镜的成像一般是不方便调节的，包括成像的位置、缩放、旋转、颜色以及透明度等，有时候不利于佩戴人员观察，尤其当成像的颜色可能与投射背景近似，或者成像的位置不合适，或者想观察局部图像的放大图，或者是想观察全局图，这时AR眼镜的成像将给佩戴人员的观察带来诸多不便，从而影响了佩戴人员的使用及体验，如果AR眼镜的成像能够进行调节，那将极大地方便佩戴AR眼镜的医生，以便于医生及时、清晰地观察患者的虚拟成像，有利于手术顺利进行。

现有技术中已初步有采用声音控制、光标控制或触摸控制等方式实现AR眼镜成像的简单缩放功能，调整功能单一，调整效果仍有待提高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有手术导航系统中AR眼镜的成像不能调节，或者初步已采用声音控制、光标控制或触摸控制等方式实现的AR眼镜成像仅能完成简单缩放调整功能，功能单一，效果仍有待提高的缺陷，提供一种AR成像调节系统。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本发明提供一种AR成像调节系统，其特点是，包括移动终端和AR成像设备，所述AR成像设备可优选AR眼镜或AR头盔，所述移动终端包括第一接收模块、第一生成模块和第一发送模块，所述移动终端可优选平板电脑，所述AR成像设备包括第二接收模块和成像调节模块；

所述第一接收模块用于接收成像调节指令；

所述第一生成模块用于根据所述成像调节指令生成相应的成像调节参数，其中所述成像调节参数的具体值可在所述第一生成模块中预先配置，也可以在成像调节中根据实际调节需要进行设置；

所述第一发送模块用于将所述成像调节参数发送至所述第二接收模块；

所述成像调节模块用于根据所述第二接收模块接收到的所述成像调节参数对所述AR成像设备显示的虚拟图像进行成像调节。

本方案中，利用移动终端强大交互功能接收外界成像调节指令，并根据调节指令生成相应的成像调节参数，并将成像调节参数传输至AR成像设备，可实现多种成像调节功能，比如图像位置偏移、图像放大、图像缩小、图像旋转、图像颜色和透明度调节等功能，这时AR成像的调节操作简单，调节可靠，非常便于AR成像设备的佩戴人员从不同角度、不同位置、局部或全局等观察虚拟图像，比如佩戴AR眼镜的医生，很方便地通过移动终端的交互，及时、清晰地观察到患者的手术部位的虚拟成像，这样非常有利于医生开展手术。

较佳地，所述AR成像调节系统还包括服务器，所述服务器包括第三接收模块和第二发送模块；所述第一发送模块用于将所述成像调节参数发送至所述第三接收模块；所述第二发送模块用于将所述成像调节参数发送至所述第二接收模块。

本方案中，通过服务器将参数数据可靠地中转传输至AR成像设备，能有效降低数据丢失的风险，从而确保成像调节的可靠性、稳定性。

较佳地，所述移动终端还包括显示模块，所述AR成像设备还包括扫描模块和第三发送模块，所述服务器还包括第二生成模块；

所述第一接收模块还用于接收开启信号；

所述显示模块用于根据所述开启信号显示预存的识别图案，其中识别图案优选具有中心特征明显的图案，如二维码；

所述扫描模块用于扫描所述识别图案并生成扫描信号；

所述第三发送模块用于将所述扫描信号发送至所述第三接收模块；

所述第二生成模块用于在所述第三接收模块接收到所述扫描信号后生成确认信号和三维影像；

所述第二发送模块还用于将所述确认信号发送至所述第一接收模块，并将所述三维影像发送至所述第二接收模块；

所述成像调节模块还用于以所述识别图案的中心点为坐标原点，根据预设坐标位置关系将所述三维影像成像为所述虚拟图像。

本方案中，通过开启信号、确认信号、扫描信号等信号在移动终端、服务器和AR成像设备之间建立可靠的信号传输连接。另外，AR成像设备通过扫描识别图案如二维码等中心点明显的图案，便于AR成像设备获取识别图案的中心点作为成像坐标原点，这时通过识别图案将移动终端的调节参数与AR成像设备的成像参数关联起来，特别是坐标参数，这样进一步可保证调节的准确性。

较佳地，所述成像调节指令包括图像位置调节指令、图像放大指令、图像缩小指令、图像定位指令、图像旋转指令、图像颜色调节指令和图像透明度调节指令之中的至少一种指令，其中图像位置调节指令用于偏移调节虚拟图像的成像位置，图像放大指令用于放大调节虚拟图像，图像缩小指令用于缩小调节虚拟图像，图像定位指令用于定位虚拟图像的坐标原点，图像旋转指令用于按预设角度旋转虚拟图像，图像颜色调节指令用于调节虚拟图像的颜色数值，图像透明度调节指令用于调节虚拟图像的透明度，这些调节指令可在所述移动终端的交互界面中进行相关功能键的设置，这样在交互时可通过选择相关功能键来执行相应调节指令，实现虚拟图像的成像调节，便于佩戴人员不同角度观察、局部观察或全局观察图像。

较佳地，所述成像调节指令还包括保存指令，所述移动终端还包括保存模块，所述保存模块用于在所述第一接收模块接收到所述保存指令后保存所述虚拟图像的当前状态参数。

本方案中，通过保存指令保存调节后的状态参数，便于用户今后直接使用该状态进行成像，可提高用户使用体验。

较佳地，所述成像调节指令还包括返回指令，所述第一生成模块还用于在所述第一接收模块接收到所述返回指令后，从所述保存模块中获取所述当前状态参数。

本方案中，通过返回指令可让用户及时、准确地返回到最近一次保存的成像状态，便于用户对图像的观察，可提高用户体验。

本发明还提供一种AR成像调节方法，其特点是，包括步骤：

S1、移动终端接收成像调节指令，并将所述成像调节指令对应的成像调节参数发送至AR成像设备，其中所述成像调节参数的具体值可预先配置，也可以在成像调节中根据实际调节需要进行设置；

S2、所述AR成像设备根据所述成像调节参数对所述AR成像设备显示的虚拟图像进行成像调节。

较佳地，步骤S1具体包括：

S11、移动终端接收成像调节指令，并将所述成像调节指令对应的成像调节参数发送至服务器；

S12、所述服务器将所述成像调节参数发送至AR成像设备。

较佳地，在步骤S1前，所述AR成像调节方法还包括步骤S0，所述步骤S0具体包括：

S01、移动终端接收开启信号，并根据所述开启信号显示预存的识别图案；

S02、AR成像设备扫描所述识别图案，生成扫描信号，并将所述扫描信号发送至服务器；

S03、所述服务器在接收到所述扫描信号后生成确认信号和三维影像，并将所述确认信号发送至所述移动终端，以及将所述三维影像发送至所述AR成像设备；

S04、所述AR成像设备以所述识别图案的中心点为坐标原点，根据预设坐标位置关系将所述三维影像成像为所述虚拟图像。

较佳地，所述成像调节指令包括图像位置调节指令、图像放大指令、图像缩小指令、图像定位指令、图像旋转指令、图像颜色调节指令和图像透明度调节指令之中的至少一种指令。

较佳地，所述成像调节指令还包括保存指令，所述移动终端接收到所述保存指令后保存所述虚拟图像的当前状态参数。

较佳地，所述成像调节指令还包括返回指令，所述移动终端在接收到所述返回指令后将所述当前状态参数发送至所述服务器，所述服务器将所述当前状态参数发送至所述AR成像设备。

本发明的积极进步效果在于：本发明通过移动终端接收调节指令，然后移动终端根据调节指令将相应的调节参数发送至服务器，服务器再将调节参数发送至AR成像设备，这时AR成像设备就根据调节参数进行相应虚拟图像的成像，通过利用移动终端强大的交互功能和服务器可靠的数据传输功能，可实现AR成像的多种成像调整功能，既保证了调节操作的便利性，也保证了调节操作的可靠性，实现了便利、高效、可靠的AR成像的调整，方便了AR成像设备的佩戴人员从不同角度、不同位置、局部或全局等观察虚拟图像，提高了佩戴人员使用AR成像设备的便利性和体验感受，特别是佩戴AR眼镜的医生，很方便地通过移动终端的交互，及时、清晰、细致地观察到患者的虚拟成像，非常有利于医生开展手术。

附图说明

图1为本发明实施例1的AR成像调节系统的组成示意图。

图2为本发明实施例1的AR成像调节系统的移动终端的组成示意图。

图3为本发明实施例1的AR成像调节系统的AR成像设备的组成示意图。

图4为本发明实施例1的AR成像调节系统的服务器的组成示意图。

图5为本发明实施例2的AR成像调节方法的流程示意图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

本实施例涉及的AR成像调节系统，如图1-4所示，包括移动终端1和AR成像设备2，AR成像设备2可优选AR眼镜或AR头盔，移动终端1包括第一接收模块11、第一生成模块12和第一发送模块13，移动终端可优选平板电脑，AR成像设备2包括第二接收模块21和成像调节模块22，第一接收模块11用于接收成像调节指令，第一生成模块12用于根据所述成像调节指令生成相应的成像调节参数，这里的所述成像调节参数的具体值可在第一生成模块12中预先配置，也可以在成像调节中根据实际调节需要进行设置，第一发送模块13用于将所述成像调节参数发送至第二接收模块21，成像调节模块22用于根据第二接收模块21接收到的所述成像调节参数对AR成像设备2显示的虚拟图像进行成像调节。

进一步，本实施例中，所述AR成像调节系统还包括服务器3，服务器3包括第三接收模块31和第二发送模块32，这时，第一发送模块13就将所述成像调节参数先发送至第三接收模块31，然后第二发送模块32就将所述成像调节参数发送至第二接收模块21。通过服务器3的数据中转传输，降低移动终端1和AR成像设备2之间数据传输丢失的风险，使得调节参数的数据传输更可靠，从而能够确保图像调节更可靠、更稳定。

进一步，本实施例中，移动终端1还包括显示模块14，AR成像设备2还包括扫描模块23和第三发送模块24，服务器3还包括第二生成模块33，第一接收模块11还用于接收开启信号，显示模块14用于根据所述开启信号显示预存的识别图案，其中识别图案优选具有中心特征明显的图案，如二维码，扫描模块23用于扫描所述识别图案并生成扫描信号，第三发送模块24用于将所述扫描信号发送至第三接收模块31，第二生成模块33用于在第三接收模块31接收到所述扫描信号后生成确认信号和三维影像，第二发送模块32还用于将所述确认信号发送至第一接收模块11，还用于将所述三维影像发送至第二接收模块21，成像调节模块22还用于以所述识别图案的中心点为坐标原点，根据预设坐标位置关系将所述三维影像成像为虚拟图像。具体实施中，通过开启信号、确认信号、扫描信号等信号在移动终端、服务器和AR成像设备之间建立可靠的信号传输连接。另外，AR成像设备通过扫描识别图案如二维码等中心点明显的图案，便于AR成像设备获取识别图案的中心点作为成像坐标原点，并将移动终端的调节参数与AR成像设备的成像参数关联起来，特别是坐标参数，这样进一步可保证调节的准确性。这样，在进行成像调节前，就已建立好可靠、准确的虚拟图像，使得后续成像调节更可靠、准确，调节效果更好。

进一步，本实施例中，所述成像调节指令包括图像位置调节指令、图像放大指令、图像缩小指令、图像定位指令、图像旋转指令、图像颜色调节指令和图像透明度调节指令等调节指令，其中图像位置调节指令用于偏移调节虚拟图像的成像位置，图像放大指令用于放大调节虚拟图像，图像缩小指令用于缩小调节虚拟图像，图像定位指令用于定位虚拟图像的坐标原点，图像旋转指令用于按预设角度旋转虚拟图像，图像颜色调节指令用于调节虚拟图像的颜色数值，图像透明度调节指令用于调节虚拟图像的透明度。具体实施时，可在移动终端1的交互界面中设置有这些调节指令对应的功能项，比如设置成功能键，在交互时可直接点击相关功能键来执行相应调节指令，从而完成虚拟图像的成像调节，通过这样的交互，佩戴人员很方便地从不同角度、局部或全局等对图像进行观察。

更进一步，所述成像调节指令还包括保存指令，移动终端1还包括保存模块15，保存模块15用于在第一接收模块11接收到所述保存指令后保存所述虚拟图像的当前状态参数。通过保存指令将调节后的状态参数加以保存，这样用户在今后使用中就可以直接使用该状态成像，而无需重复调节到想要的成像状态，可提高用户使用体验。

更进一步，所述成像调节指令还包括返回指令，第一生成模块12还用于在第一接收模块11接收到所述返回指令后，从保存模块15中获取所述当前状态参数。通过返回指令可让用户及时、准确地返回到最近一次保存的成像状态，这样用户可直接返回到想要观察的图像状态，省去诸多调节操作。

本实施例利用移动终端1如平板电脑具有强大交互功能接收外界的成像调节指令，并根据调节指令生成相应的成像调节参数，并将成像调节参数通过服务器3可靠地传输至AR成像设备2，可实现多种成像调节功能，比如图像位置偏移、图像放大、图像缩小、图像旋转、图像颜色和透明度调节等功能，AR成像的调节操作简单，调节可靠，医生在手术中，可以根据实际情况，对成像进行调节，从而方便与实际环境中的患者进行对比、观察，起到辅助手术的作用。

实施例2

本实施例涉及的AR成像调节方法，如图5所示，包括步骤：

100、在进行成像调节前，先建立可靠、准确的虚拟图像，具体包括：

1001、移动终端接收开启信号，并根据所述开启信号显示预存的识别图案；

1002、AR成像设备扫描所述识别图案，生成扫描信号，并将所述扫描信号发送至服务器；

1003、所述服务器在接收到所述扫描信号后生成确认信号和三维影像，并将所述确认信号发送至所述移动终端，以及将所述三维影像发送至所述AR成像设备；

1004、所述AR成像设备以所述识别图案的中心点为坐标原点，根据预设坐标位置关系将所述三维影像成像为虚拟图像。

101、移动终端接收成像调节指令，并将所述成像调节指令对应的成像调节参数发送至服务器；

具体实施中，所述成像调节指令包括图像位置调节指令、图像放大指令、图像缩小指令、图像定位指令、图像旋转指令、图像颜色调节指令和图像透明度调节指令之中的至少一种指令，其中图像位置调节指令用于偏移调节虚拟图像的成像位置，图像放大指令用于放大调节虚拟图像，图像缩小指令用于缩小调节虚拟图像，图像定位指令用于定位虚拟图像的坐标原点，图像旋转调节指令用于旋转虚拟图像，图像颜色调节指令用于调节虚拟图像的颜色数值，图像透明度调节指令用于调节虚拟图像的透明度，通过这些调节指令实现虚拟图像的成像调节，便于佩戴人员观察图像。

进一步，所述成像调节指令还包括保存指令，所述移动终端接收到所述保存指令后保存所述虚拟图像的当前状态参数。更进一步，所述成像调节指令还包括返回指令，所述移动终端在接收到所述返回指令后将所述当前状态参数发送至所述服务器，所述服务器将所述当前状态参数发送至所述AR成像设备。

102、所述服务器将所述成像调节参数发送至AR成像设备；

103、所述AR成像设备根据所述成像调节参数对虚拟图像进行成像调节。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种AR成像调节系统，其特征在于，包括移动终端和AR成像设备，所述移动终端包括第一接收模块、第一生成模块和第一发送模块，所述AR成像设备包括第二接收模块和成像调节模块；

所述第一接收模块用于接收成像调节指令；

所述第一生成模块用于根据所述成像调节指令生成相应的成像调节参数；

所述第一发送模块用于将所述成像调节参数发送至所述第二接收模块；

所述成像调节模块用于根据所述第二接收模块接收到的所述成像调节参数对所述AR成像设备显示的虚拟图像进行成像调节；

所述AR成像调节系统还包括服务器，所述服务器包括第三接收模块和第二发送模块；

所述第一发送模块用于将所述成像调节参数发送至所述第三接收模块；

所述第二发送模块用于将所述成像调节参数发送至所述第二接收模块；

所述移动终端还包括显示模块，所述AR成像设备还包括扫描模块和第三发送模块，所述服务器还包括第二生成模块；

所述第一接收模块还用于接收开启信号；

所述显示模块用于根据所述开启信号显示预存的识别图案；

所述扫描模块用于扫描所述识别图案并生成扫描信号；

所述第三发送模块用于将所述扫描信号发送至所述第三接收模块；

所述第二生成模块用于在所述第三接收模块接收到所述扫描信号后生成确认信号和三维影像；

所述第二发送模块还用于将所述确认信号发送至所述第一接收模块，并将所述三维影像发送至所述第二接收模块；

所述成像调节模块还用于以所述识别图案的中心点为坐标原点，根据预设坐标位置关系将所述三维影像成像为所述虚拟图像。

2.如权利要求1所述的AR成像调节系统，其特征在于，所述成像调节指令包括图像位置调节指令、图像放大指令、图像缩小指令、图像定位指令、图像旋转指令、图像颜色调节指令和图像透明度调节指令之中的至少一种指令。

3.如权利要求2所述的AR成像调节系统，其特征在于，所述成像调节指令还包括保存指令，所述移动终端还包括保存模块，所述保存模块用于在所述第一接收模块接收到所述保存指令后保存所述虚拟图像的当前状态参数。

4.如权利要求3所述的AR成像调节系统，其特征在于，所述成像调节指令还包括返回指令，所述第一生成模块还用于在所述第一接收模块接收到所述返回指令后，从所述保存模块中获取所述当前状态参数。

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