CN110443909A - 一种基于增强现实的巡检系统和方法 - Google Patents

一种基于增强现实的巡检系统和方法 Download PDF

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杨其宇
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Abstract

本申请公开了一种基于增强现实的巡检系统和方法，通过使用增强现实技术的AR智能眼镜对巡检现场进行智能巡检，根据AR智能眼镜佩戴者的头部姿态信息调整摄像角度，保障巡检现场画面的清晰性和准确性，根据巡检任务获取巡检现场的环境信息和指定巡检点的设备信息，生成巡检点的巡检报告，不需要巡检人员人为记录和判断巡检点的安全性，解决了现有的车间巡检采用人工巡检纸质记录的方式，存在巡检效率低和漏检错检的技术问题。

Description

一种基于增强现实的巡检系统和方法
技术领域
本申请涉及智能巡检技术领域，特别涉及一种基于增强现实的巡检系统和方法。
背景技术
在工业4.0时代的背景下，实现工业巡检智能化信息化的步伐随之加快，特别是大型工业车间的智能巡检，是当下的重点研究方向。
大型工业车间的机械结构、设备复杂多样，给车间设备的安全维护带来了很多的不便，而确保车间设备安全、可靠、稳定运行是企业生存和发展的基础，车间设备安全维护的效率、成本以及安全风险是车间企业关注的问题。
车间设备的安全维护主要是通过巡检的方式进行检查维护，目前的车间巡检方式是采用人工巡检纸质记录的方式，存在巡检效率低和漏检错检的问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种基于增强现实的巡检系统和方法，用于解决现有的车间巡检采用人工巡检纸质记录的方式，存在巡检效率低和漏检错检的技术问题。
本申请第一方面提供了一种基于增强现实的巡检系统，包括：服务中心和AR智能眼镜；
所述AR智能眼镜包括摄像模块、传感模块、显示模块和分析控制模块；
所述摄像模块，用于获取巡检现场的巡检图像，将所述巡检图像发送至所述分析控制模块；
所述传感模块，用于捕获所述AR智能眼镜的佩戴者的头部姿态信息、所述巡检现场的环境信息和设备信息，将所述头部姿态信息、所述环境信息和所述设备信息发送至所述分析控制模块；
所述分析控制模块，用于根据所述头部姿态信息调整所述摄像模块的拍摄角度，在所述巡检图像中识别出巡检任务中的巡检点，提取所述环境信息和所述巡检点的所述设备信息，根据所述环境信息和所述设备信息，生成所述巡检点的巡检报告，将所述巡检报告发送至所述服务中心；
所述服务中心，用于将设定的所述巡检任务下发至所述分析控制模块，使得所述分析控制模块控制所述显示模块显示所述巡检任务。
可选的，所述AR智能眼镜还包括：语音交互模块；
所述语音交互模块，用于实现所述佩戴者与巡检管理者的实时语音交互。
可选的，所述显示模块还用于：
叠加显示所述环境信息和所述设备信息。
可选的，所述AR智能眼镜还包括：测距模块；
所述测距模块，用于获取所述巡检现场的巡检设备距所述佩戴者的距离。
可选的，所述AR智能眼镜还包括：定位模块；
所述定位模块，用于获取所述佩戴者的实时位置，将所述实时位置发送至所述服务中心。
可选的，所述分析控制模块还用于：
根据所述巡检点的图像信息对所述巡检点进行外观缺陷检测。
可选的，所述服务中心为移动终端。
可选的，所述摄像模块为双摄像头。
本申请第二方面还提供了一种基于增强现实的巡检方法，包括：
AR智能眼镜向所述AR智能眼镜的佩戴者显示服务中心下发的巡检任务，使得所述佩戴者根据所述巡检任务对巡检现场进行巡检；
所述AR智能眼镜获取所述佩戴者在巡检过程中的头部姿态信息、所述巡检现场的巡检图像、环境信息和设备信息；
所述AR智能眼镜在所述巡检图像中识别出所述巡检任务中的巡检点，提取所述环境信息和所述巡检点的所述设备信息；
所述AR智能眼镜根据所述头部姿态信息、所述环境信息和所述设备信息，生成所述巡检点的巡检报告；
所述AR智能眼镜将所述巡检报告发送至服务中心。
可选的，还包括：
所述AR智能眼镜获取所述服务中心下发的巡检任务，所述巡检任务由巡检管理者通过所述服务中心设定。
本申请提供一种基于增强现实的巡检系统，包括：服务中心和AR智能眼镜；AR智能眼镜包括摄像模块、传感模块、显示模块和分析控制模块；摄像模块，用于获取巡检现场的巡检图像，将巡检图像发送至分析控制模块；传感模块，用于捕获AR智能眼镜的佩戴者的头部姿态信息、巡检现场的环境信息和设备信息，将头部姿态信息、环境信息和设备信息发送至分析控制模块；分析控制模块，用于根据头部姿态信息调整摄像模块的拍摄角度，在巡检图像中识别出巡检任务中的巡检点，提取环境信息和巡检点的设备信息，根据环境信息和设备信息，生成巡检点的巡检报告，将巡检报告发送至服务中心；服务中心，用于将设定的巡检任务下发至分析控制模块，使得分析控制模块控制显示模块显示巡检任务。
本申请提供的基于增强现实的巡检系统，通过使用增强现实技术的AR智能眼镜对巡检现场进行智能巡检，根据AR智能眼镜佩戴者的头部姿态信息调整摄像角度，保障巡检现场画面的清晰性和准确性，根据巡检任务获取巡检现场的环境信息和指定巡检点的设备信息，生成巡检点的巡检报告，不需要巡检人员人为记录和判断巡检点的安全性，解决了现有的车间巡检采用人工巡检纸质记录的方式，存在巡检效率低和漏检错检的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例所提供的一种基于增强现实的巡检系统的一个实施例的结构示意图；
图2为本申请实施例所提供的一种基于增强现实的巡检系统的另一个实施例的结构示意图；
图3为本申请实施例中提供的一种基于增强现实的巡检方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
请参考图1，图1为本申请实施例所提供的一种基于增强现实的巡检系统的结构示意图，本申请实施例中提供的基于增强现实的巡检系统，包括：服务中心和AR智能眼镜；
AR智能眼镜包括摄像模块、传感模块、显示模块和分析控制模块；
摄像模块，用于获取巡检现场的巡检图像，将巡检图像发送至分析控制模块；
传感模块，用于捕获AR智能眼镜的佩戴者的头部姿态信息、巡检现场的环境信息和设备信息，将头部姿态信息、环境信息和设备信息发送至分析控制模块；
分析控制模块，用于根据头部姿态信息调整摄像模块的拍摄角度，在巡检图像中识别出巡检任务中的巡检点，提取环境信息和巡检点的设备信息，根据环境信息和设备信息，生成巡检点的巡检报告，将巡检报告发送至服务中心；
服务中心，用于将设定的巡检任务下发至分析控制模块，使得分析控制模块控制显示模块显示巡检任务。
需要说明的是，本申请实施例中的传感模块可以包括头部姿态传感器、气压传感器和温度传感器，头部姿态传感器可以是九轴陀螺仪传感器，用以捕获AR智能眼镜佩戴者的头部姿态信息，并发送至分析控制模块，分析控制模块根据获取到的头部姿态信息对摄像模块的拍摄画面进行实时调整，避免佩戴者的头部发生抖动影响巡检现场的识别对象和虚拟信息的融合，从而影响巡检效果。分析控制模块可以是单片机、微处理器、FPGA或其他可编程设备的一种或多种。环境信息可以包括环境温度信息和环境气压信息，设备信息可以包括设备温度信息，气压传感器和温度传感器分别用来采集巡检现场的环境气压信息、环境温度信息和设备温度信息，并发送至分析控制模块。设备温度信息可以通过非接触式的温度传感器进行检测。
巡检管理者在服务中心中根据需要设定好巡检任务，服务中心将巡检任务下发至分析控制模块，分析控制模块控制显示模块显示巡检任务，巡检人员佩戴AR智能眼镜后，根据显示模块显示的巡检任务进行巡检，摄像模块在巡检过程中，实时拍摄巡检现场的巡检图像，将巡检图像发送至分析控制模块，分析控制模块在接收到巡检图像之后，对巡检图像进行图像识别，在巡检图像中识别出巡检任务中指定的巡检点，提取环境信息和巡检点的设备信息，将环境信息和设备信息跟预置的标准信息进行比对分析，得到比对分析结果，生成巡检点的巡检报告，将巡检报告发送至服务中心，供巡检管理者查阅。
本申请实施例中提供的基于增强现实的巡检系统，通过使用增强现实技术的AR智能眼镜对巡检现场进行智能巡检，根据AR智能眼镜佩戴者的头部姿态信息调整摄像角度，保障巡检现场画面的清晰性和准确性，根据巡检任务获取巡检现场的环境信息和指定巡检点的设备信息，生成巡检点的巡检报告，不需要巡检人员人为记录和判断巡检点的安全性，解决了现有的车间巡检采用人工巡检纸质记录的方式，存在巡检效率低和漏检错检的技术问题。
为了便于理解，请参阅图2，本申请提供了一种基于增强现实的巡检系统的另一个实施例，包括：
服务中心和AR智能眼镜；
AR智能眼镜包括摄像模块、传感模块、显示模块和分析控制模块；
摄像模块，用于获取巡检现场的巡检图像，将巡检图像发送至分析控制模块；
传感模块，用于捕获AR智能眼镜的佩戴者的头部姿态信息、巡检现场的环境信息和设备信息，将头部姿态信息、环境信息和设备信息发送至分析控制模块；
分析控制模块，用于根据头部姿态信息调整摄像模块的拍摄角度，在巡检图像中识别出巡检任务中的巡检点，提取环境信息和巡检点的设备信息，根据环境信息和设备信息，生成巡检点的巡检报告，将巡检报告发送至服务中心；
服务中心，用于将设定的巡检任务下发至分析控制模块，使得分析控制模块控制显示模块显示巡检任务。
作为上一实施例的改进，本申请实施例中的AR智能眼镜还包括：语音交互模块；
语音交互模块，用于实现佩戴者与巡检管理者的实时语音交互。
需要说明的是，本申请实施例中，还在AR智能眼镜中设置有语音交互模块，语音交互模块包括降噪麦克风和喇叭，用于巡检管理者实时对现场巡检人员进行语音巡检指导，同时接收巡检人员语音反馈的巡检信息，实现巡检管理者与现场巡检人员的实时语音交互。
作为进一步的改进，本申请实施例中的显示模块还用于：
叠加显示环境信息和设备信息。
需要说明的是，显示模块主要用于通过增强现实技术向AR智能眼镜的佩戴者投射需要显示的信息数据，根据识别出来的巡检点的设备关联的内容通过AR技术叠加显示，叠加显示的信息包括环境信息和设备信息，叠加的内容还可以包括语音、图像、视频和三维模型等。
作为进一步的改进，本申请实施例中的AR智能眼镜还包括：测距模块；
测距模块，用于获取巡检现场的巡检设备距佩戴者的距离。
需要说明的是，本申请实施例中还在AR智能眼镜中设置有测距模块，用于测量巡检设备距AR智能眼镜佩戴者的距离，测得的距离可以在显示模块上进行显示，佩戴者可以根据显示的距离知晓巡检现场设备的实际距离，避免佩戴者在巡检过程中对巡检距离的误判，发生安全事故。
作为进一步改进，本申请实施例中的AR智能眼镜还包括：定位模块；
定位模块，用于获取佩戴者的实时位置，将实时位置发送至服务中心。
需要说明的是，为了精确定位巡检人员(AR智能眼镜佩戴者)在巡检现场的位置，本申请实施例中可以在AR智能眼镜中设置有定位模块，可以是GPS定位器，也可以是UWE定位器，在发生安全事故时，通过定位模块将巡检人员的位置准确定位，发送至服务中心，以便于巡检管理人员及时进行救助。
作为进一步改进，本申请实施例中的分析控制模块还用于：
根据巡检点的图像信息对巡检点进行外观缺陷检测。
需要说明的是，本申请实施例中，分析控制模块还可以根据巡检点的图像信息对巡检点进行外观缺陷检测，外观缺陷可以是设备出现裂痕、生锈、扭曲等，外观缺陷检测的方法可以是神经网络图像识别方法。
作为进一步改进，服务中心为移动终端。
需要说明的是，本申请实施例中的服务中心可以是移动终端，巡检管理人员可以手持移动终端进行实时管理。服务中心还可以是PC或智能手机等。
作为进一步改进，摄像模块为双摄像头。
需要说明的是，可以通过双摄像头拍摄巡检现场的巡检图像或视频。
为了便于理解，请参阅图3，本申请中还提供了一种基于增强现实的巡检方法的实施例，包括：
步骤S1、AR智能眼镜向AR智能眼镜的佩戴者显示服务中心下发的巡检任务，使得佩戴者根据巡检任务对巡检现场进行巡检。
步骤S2、AR智能眼镜获取佩戴者在巡检过程中的头部姿态信息、巡检现场的巡检图像、环境信息和设备信息。
步骤S3、AR智能眼镜在巡检图像中识别出巡检任务中的巡检点，提取环境信息和巡检点的设备信息。
步骤S4、AR智能眼镜根据头部姿态信息、环境信息和设备信息，生成巡检点的巡检报告。
步骤S5、AR智能眼镜将巡检报告发送至服务中心。
作为改进，还可以包括：
S0、AR智能眼镜获取服务中心下发的巡检任务，巡检任务由巡检管理者通过服务中心设定。
本申请实施例中提供的基于增强现实的巡检方法，根据AR技术的特点，结合设备巡检业务实际，将AR技术应用于设备智能巡检中，提高设备巡检质量，及时记录和分析设备缺陷和隐患，以避免巡检不到位或不及时等现象，并且能自动生成巡检报告，便捷快速准确。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于增强现实的巡检系统，其特征在于，包括：服务中心和AR智能眼镜；
所述AR智能眼镜包括摄像模块、传感模块、显示模块和分析控制模块；
所述摄像模块，用于获取巡检现场的巡检图像，将所述巡检图像发送至所述分析控制模块；
所述传感模块，用于捕获所述AR智能眼镜的佩戴者的头部姿态信息、所述巡检现场的环境信息和设备信息，将所述头部姿态信息、所述环境信息和所述设备信息发送至所述分析控制模块；
所述分析控制模块，用于根据所述头部姿态信息调整所述摄像模块的拍摄角度，在所述巡检图像中识别出巡检任务中的巡检点，提取所述环境信息和所述巡检点的所述设备信息，根据所述环境信息和所述设备信息，生成所述巡检点的巡检报告，将所述巡检报告发送至所述服务中心；
所述服务中心，用于将设定的所述巡检任务下发至所述分析控制模块，使得所述分析控制模块控制所述显示模块显示所述巡检任务。
2.根据权利要求1所述的基于增强现实的巡检系统，其特征在于，所述AR智能眼镜还包括：语音交互模块；
所述语音交互模块，用于实现所述佩戴者与巡检管理者的实时语音交互。
3.根据权利要求1所述的基于增强现实的巡检系统，其特征在于，所述显示模块还用于：
叠加显示所述环境信息和所述设备信息。
4.根据权利要求1所述的基于增强现实的巡检系统，其特征在于，所述AR智能眼镜还包括：测距模块；
所述测距模块，用于获取所述巡检现场的巡检设备距所述佩戴者的距离。
5.根据权利要求1所述的基于增强现实的巡检系统，其特征在于，所述AR智能眼镜还包括：定位模块；
所述定位模块，用于获取所述佩戴者的实时位置，将所述实时位置发送至所述服务中心。
6.根据权利要求1所述的基于增强现实的巡检系统，其特征在于，所述分析控制模块还用于：
根据所述巡检点的图像信息对所述巡检点进行外观缺陷检测。
7.根据权利要求1所述的基于增强现实的巡检系统，其特征在于，所述服务中心为移动终端。
8.根据权利要求1所述的基于增强现实的巡检系统，其特征在于，所述摄像模块为双摄像头。
9.一种基于增强现实的巡检方法，其特征在于，包括：
AR智能眼镜向所述AR智能眼镜的佩戴者显示服务中心下发的巡检任务，使得所述佩戴者根据所述巡检任务对巡检现场进行巡检；
所述AR智能眼镜获取所述佩戴者在巡检过程中的头部姿态信息、所述巡检现场的巡检图像、环境信息和设备信息；
所述AR智能眼镜在所述巡检图像中识别出所述巡检任务中的巡检点，提取所述环境信息和所述巡检点的所述设备信息；
所述AR智能眼镜根据所述头部姿态信息、所述环境信息和所述设备信息，生成所述巡检点的巡检报告；
所述AR智能眼镜将所述巡检报告发送至服务中心。
10.根据权利要求9所述的基于增强现实的巡检方法，其特征在于，还包括：
所述AR智能眼镜获取所述服务中心下发的巡检任务，所述巡检任务由巡检管理者通过所述服务中心设定。
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