CN110070622A - 一种基于ar技术的图书馆应用系统及使用方法 - Google Patents

一种基于ar技术的图书馆应用系统及使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于AR技术的图书馆应用系统，包括数据采集模块、数据监测模块、图书馆数据库、云平台、警示模块、AR处理模块、AR呈现模块和智能终端；该系统可对图书馆进行数据采集和环境数据监测，便于后期对图书馆状态进行判断；可对图书管各种数据进行存储，可对图书馆数据判断提供数据基础，判断更加准确；可对管理者和使用者进行警示，及时发现图书馆数据异常，及时处理；当图书馆数据出现异常时，可使用不同颜色对虚拟影像对应出现问题的数据的位置进行标记，管理者和使用者可通过AR影像直观了解图书馆内部环境情况；本发明还提供了一种利用AR技术的机械设备维修用方法，操作方便快捷，便于推广。

Description

一种基于AR技术的图书馆应用系统及使用方法
技术领域
本发明涉及图书馆应用管理技术领域，具体为一种基于AR技术的图书馆应用系统及使用方法。
背景技术
AR全称为增强现实技术（Augmented Reality），是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3D模型的技术，这种技术是1990年提出的，目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。随着随身电子产品CPU运算能力的提升，预期增强现实的用途将会越来越广。
增强现实技术，它是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息(视觉信息,声音,味道,触觉等),通过电脑等科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验，真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。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。在视觉化的增强现实中，用户利用头盔显示器，把真实世界与电脑图形多重合成在一起，便可以看到真实的世界围绕着它。增强现实技术包含了多媒体、三维建模、实时视频显示及控制、多传感器融合、实时跟踪及注册、场景融合等新技术与新手段。增强现实提供了在一般情况下，不同于人类可以感知的信息。
但是，目前AR技术在对图书馆方面的应用还处于起步阶段，无法使用AR技术对图书馆信息进行全面呈现，且无法通过AR技术直观了解图书馆内部环境情况。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种基于AR技术的图书馆应用系统及使用方法，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于AR技术的图书馆应用系统，包括数据采集模块、数据监测模块、图书馆数据库、云平台、警示模块、AR处理模块、AR呈现模块和智能终端，所述云平台的输出端分别与所述数据采集模块、所述数据监测模块、所述图书馆数据库、所述警示模块、所述AR处理模块、所述AR呈现模块和所述智能终端的输入端连接，所述云平台的输入端分别与所述数据采集模块、所述数据监测模块、所述图书馆数据库、所述AR处理模块、所述AR呈现模块和所述智能终端的输出端连接，所述智能终端的输入端分别与所述图书馆数据库和所述AR呈现模块的输出端连接，所述智能终端的输出端分别与所述图书馆数据库和所述AR呈现模块的输入端连接，所述AR处理模块的输出端与所述AR呈现模块的输入端连接，所述数据采集模块包括图像采集单元、定位采集单元、入库采集单元和出库采集单元，所述数据监测模块包括视频监测单元、温度监测单元、湿度监测单元和亮度监测单元，所述云平台包括数据处理单元、信息收发单元和存储单元，所述AR处理模块包括AR成像单元和色彩处理单元，所述AR呈现模块包括动作捕捉单元和执行单元。
作为本发明的一种优选技术方案，所述图像采集单元由若干个3D摄像头或3D扫描仪组成，且所述3D摄像头或所述3D扫描仪均匀分布在图书馆的内部。
作为本发明的一种优选技术方案，所述智能终端包括头戴式AR显示器和智能手机、智能平板或智能联网计算机。
作为本发明的一种优选技术方案，所述警示模块由蜂鸣器和警报灯组成。
作为本发明的一种优选技术方案，所述视频监测单元、所述温度监测单元、所述湿度监测单元和亮度监测单元均设于所述图书馆内部各个区域。
本发明还提出了一种利用AR技术的机械设备维修系统的使用方法，包括以下步骤：
S1．图书管理者可通过所述智能终端开启系统，所述云平台向所述数据采集模块和所述数据监测模块发送指令；
S2．所述数据采集模块中的所述图像采集单元对图书馆内部空间和图书进行图像采集，所述定位采集单元对图书进行定位数据采集，所述入库采集单元对图书入库信息进行采集，所述出库采集单元对图书出库信息进行采集，并将采集数据发送给所述云平台；
S3．所述数据监测模块中的所述视频监测单元对图书馆进行视频监测，所述温度监测单元对图书馆内部进行温度数据监测，所述湿度监测单元对图书馆内部进行湿度数据监测，所述亮度监测单元对图书馆内部进行亮度数据监测，并将监测数据发送给所述云平台；
S4．所述云平台将接收的采集数据进行整合处理，将初步处理的图像数据发送给所述AR处理模块，将接收的监测数据进行整合处理，所述云平台从所述图书馆数据库中提取图书正常定位数据、正常出入库信息、正常视频数据、正常温度数据数据、正常湿度数据和正常亮度数据，并将正常数据与整合处理的图书定位数据、出入库信息、视频数据、温度数据、湿度数据和亮度数据进行对比，并将对比结果发送给所述图书馆数据库和所述智能终端；
S5．所述AR成像单元可将初步处理后的图像数据合成虚拟影像，当对比结果显示定位数据或出入库信息出现异常时，所述云平台向所述警示模块和所述AR处理模块发送指令，所述警示模块进行警示，所述色彩处理单元使用一种颜色对虚拟影像对应出现问题的数据的位置进行标记，当图书馆内部视频数据、温度数据、湿度数据和亮度数据出现异常时，所述云平台向所述警示模块和所述AR处理模块发送指令，所述警示模块进行警示，所述色彩处理单元使用另一种颜色对虚拟影像对应出现问题的数据的位置进行标记，并将虚拟影像发送给所述AR呈现模块和所述云平台，所述云平台将虚拟影像上传到所述图书馆数据库内；
S6．所述AR呈现模块将接收到的虚拟影像进行AR呈现，管理者或使用者可使用所述智能终端查看所述AR呈现模块呈现的虚拟影像，并进行操作，所述动作捕捉单元对管理者或使用者的动作进行捕捉，所述执行单元根据捕捉到的动作，对虚拟影像进行相应操作，管理者或使用者可通过虚拟影像进行全面查看，并根据虚拟影像上的颜色，及时了解图书馆内部的信息。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过设置数据采集模块和数据监测模块，可对图书馆进行数据采集和环境数据监测，便于后期对图书馆状态进行判断。
2、本发明通过设置图书馆数据库，可对图书管各种数据进行存储，可对图书馆数据判断提供数据基础，判断更加准确。
3、本发明通过设置警示模块，可对管理者和使用者进行警示，及时发现图书馆数据异常，及时处理。
4、本发明通过设置色彩处理单元，当图书馆数据出现异常时，可使用不同颜色对虚拟影像对应出现问题的数据的位置进行标记，管理者和使用者可通过AR影像直观了解图书馆内部环境情况。
附图说明
图1为本发明连接示意图；
图中：1、数据采集模块；2、数据监测模块；3、图书馆数据库；4、云平台；5、警示模块；6、AR处理模块；7、AR处理模块；8、智能终端；9、图像采集单元；10、定位采集单元；11、入库采集单元；12、出库采集单元；13、视频监测单元；14、温度监测单元；15、湿度监测单元；16、亮度监测单元；17、数据处理单元；18、信息收发单元；19、存储单元；20、AR成像单元；21、色彩处理单元；22、动作捕捉单元；23、执行单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种基于AR技术的图书馆应用系统，包括数据采集模块1、数据监测模块2、图书馆数据库3、云平台4、警示模块5、AR处理模块6、AR呈现模块7和智能终端8，云平台4的输出端分别与数据采集模块1、数据监测模块2、图书馆数据库3、警示模块5、AR处理模块6、AR呈现模块7和智能终端8的输入端连接，云平台4的输入端分别与数据采集模块1、数据监测模块2、图书馆数据库3、AR处理模块6、AR呈现模块7和智能终端8的输出端连接，智能终端8的输入端分别与图书馆数据库3和AR呈现模块7的输出端连接，智能终端8的输出端分别与图书馆数据库3和AR呈现模块7的输入端连接，AR处理模块6的输出端与AR呈现模块7的输入端连接，数据采集模块1包括图像采集单元9、定位采集单元10、入库采集单元11和出库采集单元12，数据监测模块2包括视频监测单元13、温度监测单元14、湿度监测单元15和亮度监测单元16，云平台4包括数据处理单元17、信息收发单元18和存储单元19，AR处理模块6包括AR成像单元20和色彩处理单元21，AR呈现模块7包括动作捕捉单元22和执行单元23。
为了便于数据的采集和监测，本实施例中，优选的，图像采集单元9由若干个3D摄像头或3D扫描仪组成，且3D摄像头或3D扫描仪均匀分布在图书馆的内部。
为了便于对系统进行使用和操作，本实施例中，优选的，智能终端8包括头戴式AR显示器和智能手机、智能平板或智能联网计算机。
为了加强警示效果，本实施例中，优选的，警示模块5由蜂鸣器和警报灯组成。
为了加强数据监测效果，本实施例中，优选的，视频监测单元13、温度监测单元14、湿度监测单元15和亮度监测单元16均设于图书馆内部各个区域。
其使用方法，包括以下步骤：
S1．图书管理者可通过智能终端8开启系统，云平台4向数据采集模块1和数据监测模块2发送指令；
S2．数据采集模块1中的图像采集单元9对图书馆内部空间和图书进行图像采集，定位采集单元10对图书进行定位数据采集，入库采集单元11对图书入库信息进行采集，出库采集单元12对图书出库信息进行采集，并将采集数据发送给云平台4；
S3．数据监测模块2中的视频监测单元13对图书馆进行视频监测，温度监测单元14对图书馆内部进行温度数据监测，湿度监测单元15对图书馆内部进行湿度数据监测，亮度监测单元16对图书馆内部进行亮度数据监测，并将监测数据发送给云平台4；
S4．云平台4将接收的采集数据进行整合处理，将初步处理的图像数据发送给AR处理模块6，将接收的监测数据进行整合处理，云平台4从图书馆数据库3中提取图书正常定位数据、正常出入库信息、正常视频数据、正常温度数据数据、正常湿度数据和正常亮度数据，并将正常数据与整合处理的图书定位数据、出入库信息、视频数据、温度数据、湿度数据和亮度数据进行对比，并将对比结果发送给图书馆数据库3和智能终端8；
S5．AR成像单元20可将初步处理后的图像数据合成虚拟影像，当对比结果显示定位数据或出入库信息出现异常时，云平台4向警示模块5和AR处理模块6发送指令，警示模块5进行警示，色彩处理单元21使用一种颜色对虚拟影像对应出现问题的数据的位置进行标记，当图书馆内部视频数据、温度数据、湿度数据和亮度数据出现异常时，云平台4向警示模块5和AR处理模块6发送指令，警示模块5进行警示，色彩处理单元21使用另一种颜色对虚拟影像对应出现问题的数据的位置进行标记，并将虚拟影像发送给AR呈现模块7和云平台4，云平台4将虚拟影像上传到图书馆数据库3内；
S6．AR呈现模块7将接收到的虚拟影像进行AR呈现，管理者或使用者可使用智能终端8查看AR呈现模块7呈现的虚拟影像，并进行操作，动作捕捉单元22对管理者或使用者的动作进行捕捉，执行单元23根据捕捉到的动作，对虚拟影像进行相应操作，管理者或使用者可通过虚拟影像进行全面查看，并根据虚拟影像上的颜色，及时了解图书馆内部的信息。
本发明通过设置数据采集模块1和数据监测模块2，可对图书馆进行数据采集和环境数据监测，便于后期对图书馆状态进行判断；通过设置图书馆数据库3，可对图书管各种数据进行存储，可对图书馆数据判断提供数据基础，判断更加准确；通过设置警示模块5，可对管理者和使用者进行警示，及时发现图书馆数据异常，及时处理；通过设置色彩处理单元17，当图书馆数据出现异常时，可使用不同颜色对虚拟影像对应出现问题的数据的位置进行标记，管理者和使用者可通过AR影像直观了解图书馆内部环境情况。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种基于AR技术的图书馆应用系统，包括数据采集模块（1）、数据监测模块（2）、图书馆数据库（3）、云平台（4）、警示模块（5）、AR处理模块（6）、AR呈现模块（7）和智能终端（8），其特征在于：所述云平台（4）的输出端分别与所述数据采集模块（1）、所述数据监测模块（2）、所述图书馆数据库（3）、所述警示模块（5）、所述AR处理模块（6）、所述AR呈现模块（7）和所述智能终端（8）的输入端连接，所述云平台（4）的输入端分别与所述数据采集模块（1）、所述数据监测模块（2）、所述图书馆数据库（3）、所述AR处理模块（6）、所述AR呈现模块（7）和所述智能终端（8）的输出端连接，所述智能终端（8）的输入端分别与所述图书馆数据库（3）和所述AR呈现模块（7）的输出端连接，所述智能终端（8）的输出端分别与所述图书馆数据库（3）和所述AR呈现模块（7）的输入端连接，所述AR处理模块（6）的输出端与所述AR呈现模块（7）的输入端连接，所述数据采集模块（1）包括图像采集单元（9）、定位采集单元（10）、入库采集单元（11）和出库采集单元（12），所述数据监测模块（2）包括视频监测单元（13）、温度监测单元（14）、湿度监测单元（15）和亮度监测单元（16），所述云平台（4）包括数据处理单元（17）、信息收发单元（18）和存储单元（19），所述AR处理模块（6）包括AR成像单元（20）和色彩处理单元（21），所述AR呈现模块（7）包括动作捕捉单元（22）和执行单元（23）。
2.根据权利要求1所述的一种基于AR技术的图书馆应用系统，其特征在于：所述图像采集单元（9）由若干个3D摄像头或3D扫描仪组成，且所述3D摄像头或所述3D扫描仪均匀分布在图书馆的内部。
3.根据权利要求1所述的一种基于AR技术的图书馆应用系统，其特征在于：所述智能终端（8）包括头戴式AR显示器和智能手机、智能平板或智能联网计算机。
4.根据权利要求1所述的一种基于AR技术的图书馆应用系统，其特征在于：所述警示模块（5）由蜂鸣器和警报灯组成。
5.根据权利要求1所述的一种基于AR技术的图书馆应用系统，其特征在于：所述视频监测单元（13）、所述温度监测单元（14）、所述湿度监测单元（15）和亮度监测单元（16）均设于所述图书馆内部各个区域。
6.一种基于AR技术的图书馆应用系统的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1．图书管理者可通过所述智能终端（8）开启系统，所述云平台（4）向所述数据采集模块（1）和所述数据监测模块（2）发送指令；
S2．所述数据采集模块（1）中的所述图像采集单元（9）对图书馆内部空间和图书进行图像采集，所述定位采集单元（10）对图书进行定位数据采集，所述入库采集单元（11）对图书入库信息进行采集，所述出库采集单元（12）对图书出库信息进行采集，并将采集数据发送给所述云平台（4）；
S3．所述数据监测模块（2）中的所述视频监测单元（13）对图书馆进行视频监测，所述温度监测单元（14）对图书馆内部进行温度数据监测，所述湿度监测单元（15）对图书馆内部进行湿度数据监测，所述亮度监测单元（16）对图书馆内部进行亮度数据监测，并将监测数据发送给所述云平台（4）；
S4．所述云平台（4）将接收的采集数据进行整合处理，将初步处理的图像数据发送给所述AR处理模块（6），将接收的监测数据进行整合处理，所述云平台（4）从所述图书馆数据库（3）中提取图书正常定位数据、正常出入库信息、正常视频数据、正常温度数据数据、正常湿度数据和正常亮度数据，并将正常数据与整合处理的图书定位数据、出入库信息、视频数据、温度数据、湿度数据和亮度数据进行对比，并将对比结果发送给所述图书馆数据库（3）和所述智能终端（8）；
S5．所述AR成像单元（20）可将初步处理后的图像数据合成虚拟影像，当对比结果显示定位数据或出入库信息出现异常时，所述云平台（4）向所述警示模块（5）和所述AR处理模块（6）发送指令，所述警示模块（5）进行警示，所述色彩处理单元（21）使用一种颜色对虚拟影像对应出现问题的数据的位置进行标记，当图书馆内部视频数据、温度数据、湿度数据和亮度数据出现异常时，所述云平台（4）向所述警示模块（5）和所述AR处理模块（6）发送指令，所述警示模块（5）进行警示，所述色彩处理单元（21）使用另一种颜色对虚拟影像对应出现问题的数据的位置进行标记，并将虚拟影像发送给所述AR呈现模块（7）和所述云平台（4），所述云平台（4）将虚拟影像上传到所述图书馆数据库（3）内；
S6．所述AR呈现模块（7）将接收到的虚拟影像进行AR呈现，管理者或使用者可使用所述智能终端（8）查看所述AR呈现模块（7）呈现的虚拟影像，并进行操作，所述动作捕捉单元（22）对管理者或使用者的动作进行捕捉，所述执行单元（23）根据捕捉到的动作，对虚拟影像进行相应操作，管理者或使用者可通过虚拟影像进行全面查看，并根据虚拟影像上的颜色，及时了解图书馆内部的信息。
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