CN108345386A - 基于虚拟现实技术实现施工安全考核的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于虚拟现实技术实现施工安全考核的方法和装置，涉及虚拟现实技术领域，其中，基于虚拟现实技术实现施工安全考核的方法包括：根据真实施工现场环境通过3D建模技术生成虚拟场景并在虚拟场景中设立至少一个得分点；捕捉操作者的眼动数据进行眼动分析；判断操作者是否注意到得分点，生成判断结果；根据判断结果给操作者打分，生成评分结果。利用该考核方法可以真实提取出各种工地易出现安全事故的诱因项，经过多次考核实现培训目的，进而减少工地安全事故的发生。

Description

基于虚拟现实技术实现施工安全考核的方法和装置
技术领域
本发明涉及虚拟现实技术领域，具体而言，涉及一种基于虚拟现实技术实现施工安全考核的方法和装置。
背景技术
虚拟现实技术(Virtual Reality，即VR)，是指借助计算机及传感器技术创造的一种崭新的人机交互手段，通用的定义是指利用计算机模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如身临其境一般，可以及时、没有限制的观察三维空间内的事物，并与之交互。虚拟现实技术是虚拟场景系统、知觉管理系统和用户之间的多重信号传导，使用户融入虚拟场景。计算机完成虚拟场景的设计、制作，VR设备实现用户的知觉反馈，这是虚拟现实的内容输入；用户接收知觉信号并通过捕捉设备将用户知觉输入计算机，完成场景响应，这是用户的信号输出；知觉管理系统将信号在虚拟场景系统和用户之间不断传导，形成完整的信号闭环。在实现本发明的过程中，申请人发现：对以沉浸式体验作为最大卖点的VR设备而言，眼球追踪技术一直是研究热点，基于眼球追踪技术进行眼动分析能够开发出众多具有实际应用价值的应用技术，而现有的施工安全教育难以摆脱走形式、开大会空喊口号的形式，或者只能通过文字题目对受培训的人员进行素质考核，培训效果不佳。
发明内容
本发明旨在至少解决上述现有技术或相关技术中存在的技术问题之一，公开了一种基于虚拟现实技术实现施工安全考核的方法和装置，利用新兴的VR技术设计了一套能够进行安全教育的考核系统，改变了传统施工安全教育走形式、开大会、空喊口号的现状，有助于避免各种安全事故的发生。
本发明是通过以下技术方案予以实现：
本发明的第一方面公开了一种基于虚拟现实技术实现施工安全考核的方法，包括：根据真实施工现场环境通过3D建模技术生成虚拟场景并在虚拟场景中设立至少一个得分点；捕捉操作者的眼动数据进行眼动分析；判断操作者是否注意到得分点，生成判断结果；根据判断结果给操作者打分，生成评分结果。
根据本发明提供的基于虚拟现实技术实现施工安全考核的方法，优选地，还包括：根据评分结果打印出成绩表。
根据本发明提供的基于虚拟现实技术实现施工安全考核的方法，优选地，得分点是与虚拟场景中的安全隐患相对应的事物。
根据本发明提供的基于虚拟现实技术实现施工安全考核的方法，优选地，眼动数据包括注视轨迹、注视区域、注视时长中的一种或多种。
根据本发明提供的基于虚拟现实技术实现施工安全考核的方法，优选地，根据眼动数据判断操作者是否注意到得分点，生成判断结果的步骤，具体包括：
识别出操作者的注视轨迹多次经过得分点，判定操作者注意到了得分点，反之则判定操作者没有注意到得分点；或
识别出操作者的注视区域覆盖得分点且注视时长达到设定阈值，判定操作者注意到了得分点，反之则判定操作者没有注意到得分点。
本发明的第二方面公开了一种基于虚拟现实技术实现施工安全考核的装置，包括：场景单元，用于根据真实施工现场环境通过3D建模技术生成虚拟场景并在虚拟场景中设立至少一个得分点；眼动单元，用于捕捉操作者的眼动数据进行眼动分析；判断单元，用于判断操作者是否注意到得分点，生成判断结果；评分单元，用于根据判断结果给操作者打分，生成评分结果。
根据本发明提供的基于虚拟现实技术实现施工安全考核的装置，优选地，还包括：打印单元，用于根据评分结果打印出成绩表。
根据本发明提供的基于虚拟现实技术实现施工安全考核的装置，优选地，得分点是与虚拟场景中的安全隐患相对应的事物。
根据本发明提供的基于虚拟现实技术实现施工安全考核的装置，优选地，眼动数据包括注视轨迹、注视区域、注视时长中的一种或多种。
根据本发明提供的基于虚拟现实技术实现施工安全考核的装置，优选地，判断单元，具体用于：识别出操作者的注视轨迹多次经过得分点，判定操作者注意到了得分点，反之则判定操作者没有注意到得分点；或识别出操作者的注视区域覆盖得分点且注视时长达到设定阈值，判定操作者注意到了得分点，反之则判定操作者没有注意到得分点。
本发明取得的有益效果至少包括：改变了传统施工安全教育走形式、开大会，空喊口号等效果不佳的培训方式，通过此方法真实提取被考核人在工地场景的行为数据，通过考核提前分析出事故诱因项，经过多次考核培训，进而减少了工地安全事故的发生。
附图说明
图1示出了根据本发明实施例的基于虚拟现实技术实现施工安全考核的方法的流程示意图。
图2示出了根据本发明实施例的基于虚拟现实技术实现施工安全考核的装置的示意框图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。
如图1所示，本发明公开的基于虚拟现实技术实现施工安全考核的方法，包括：
步骤102，根据真实施工现场环境通过3D建模技术生成虚拟场景并在虚拟场景中设立至少一个得分点；
步骤104，捕捉操作者的眼动数据进行眼动分析；
步骤106，判断操作者是否注意到得分点，生成判断结果；
步骤108，根据判断结果给操作者打分，生成评分结果。
根据本发明上述实施例提供的基于虚拟现实技术实现施工安全考核的方法，优选地，
根据本发明上述实施例提供的基于虚拟现实技术实现施工安全考核的方法，优选地，还包括：根据评分结果打印出成绩表。
根据本发明上述实施例提供的基于虚拟现实技术实现施工安全考核的方法，优选地，得分点是与虚拟场景中的安全隐患相对应的事物。
根据本发明上述实施例提供的基于虚拟现实技术实现施工安全考核的方法，优选地，眼动数据包括注视轨迹、注视区域、注视时长中的一种或多种。
根据本发明上述实施例提供的基于虚拟现实技术实现施工安全考核的方法，优选地，步骤106具体包括：
识别出操作者的注视轨迹多次经过得分点，判定操作者注意到了得分点，反之则判定操作者没有注意到得分点；或
识别出操作者的注视区域覆盖得分点且注视时长达到设定阈值，判定操作者注意到了得分点，反之则判定操作者没有注意到得分点。
如图2所示，本发明公开的基于虚拟现实技术实现施工安全考核的装置200，包括：场景单元202，用于根据真实施工现场环境通过3D建模技术生成虚拟场景并在虚拟场景中设立至少一个得分点；眼动单元204，用于捕捉操作者的眼动数据进行眼动分析；判断单元206，用于判断操作者是否注意到得分点，生成判断结果；评分单元208，用于根据判断结果给操作者打分，生成评分结果。
根据本发明上述实施例提供的基于虚拟现实技术实现施工安全考核的装置200，优选地，还包括：打印单元，用于根据评分结果打印出成绩表。
根据本发明上述实施例提供的基于虚拟现实技术实现施工安全考核的装置200，优选地，得分点是与虚拟场景中的安全隐患相对应的事物。
根据本发明上述实施例提供的基于虚拟现实技术实现施工安全考核的装置200，优选地，眼动数据包括注视轨迹、注视区域、注视时长中的一种或多种。
根据本发明上述实施例提供的基于虚拟现实技术实现施工安全考核的装置200，优选地，判断单元206，具体用于：识别出操作者的注视轨迹多次经过得分点，判定操作者注意到了得分点，反之则判定操作者没有注意到得分点；或识别出操作者的注视区域覆盖得分点且注视时长达到设定阈值，判定操作者注意到了得分点，反之则判定操作者没有注意到得分点。
本发明的硬件设备主要包括眼球追踪配件aGlass DKⅠ(主要用于进行眼动数据采集)和HTCVIVE头盔(主要用于展示虚拟场景)，实际应用时：在VR工地场景中当被考核的人员在场景中考核时，系统通过aGlass DKⅠ硬件设备识别体验者眼球目光注视的位置,通过捕捉体验者的眼动数据和眼动分析来识别VR工地场景中被考核人员是否识别出工地场景中的考核得分项,被考核人员在工地各种场景体验过程的行为进行评分,并最终考核打印出成绩表,由于设备精度完全满足安全考核得需求(追踪范围达到人眼转动的极限垂直30°，水平50°，精度达到0.5°，而且追踪速度可达380Hz，延迟低于5ms)，因此，此方法完全可以真实提取出各种工地易出现安全事故的诱因项,经过多次考核培训,进而减少工地安全事故的发生。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于虚拟现实技术实现施工安全考核的方法，其特征在于，包括：
根据真实施工现场环境通过3D建模技术生成虚拟场景并在所述虚拟场景中设立至少一个得分点；
捕捉操作者的眼动数据进行眼动分析；
判断所述操作者是否注意到所述得分点，生成判断结果；
根据所述判断结果给所述操作者打分，生成评分结果。
2.根据权利要求1所述的基于虚拟现实技术实现施工安全考核的方法，其特征在于，还包括：
根据所述评分结果打印出成绩表。
3.根据权利要求1所述的基于虚拟现实技术实现施工安全考核的方法，其特征在于，所述得分点是与所述虚拟场景中的安全隐患相对应的事物。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的基于虚拟现实技术实现施工安全考核的方法，其特征在于，所述眼动数据包括注视轨迹、注视区域、注视时长中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的基于虚拟现实技术实现施工安全考核的方法，其特征在于，所述根据所述眼动数据判断操作者是否注意到所述得分点，生成判断结果的步骤，具体包括：
识别出所述操作者的注视轨迹多次经过所述得分点，判定所述操作者注意到了所述得分点，反之则判定所述操作者没有注意到所述得分点；或
识别出所述操作者的注视区域覆盖所述得分点且注视时长达到设定阈值，判定所述操作者注意到了所述得分点，反之则判定所述操作者没有注意到所述得分点。
6.一种基于虚拟现实技术实现施工安全考核的装置，其特征在于，包括：
场景单元，用于根据真实施工现场环境通过3D建模技术生成虚拟场景并在所述虚拟场景中设立至少一个得分点；
眼动单元，用于捕捉操作者的眼动数据进行眼动分析；
判断单元，用于判断所述操作者是否注意到所述得分点，生成判断结果；
评分单元，用于根据所述判断结果给所述操作者打分，生成评分结果。
7.根据权利要求6所述的基于虚拟现实技术实现施工安全考核的装置，其特征在于，还包括：
打印单元，用于根据所述评分结果打印出成绩表。
8.根据权利要求6所述的基于虚拟现实技术实现施工安全考核的装置，其特征在于，所述得分点是与所述虚拟场景中的安全隐患相对应的事物。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的基于虚拟现实技术实现施工安全考核的装置，其特征在于，所述眼动数据包括注视轨迹、注视区域、注视时长中的一种或多种。
10.根据权利要求9所述的基于虚拟现实技术实现施工安全考核的装置，其特征在于，所述判断单元，具体用于：
识别出所述操作者的注视轨迹多次经过所述得分点，判定所述操作者注意到了所述得分点，反之则判定所述操作者没有注意到所述得分点；或
识别出所述操作者的注视区域覆盖所述得分点且注视时长达到设定阈值，判定所述操作者注意到了所述得分点，反之则判定所述操作者没有注意到所述得分点。
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