CN111487375A - 基于现实采集与虚拟再现的信息采集方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了基于现实采集与虚拟再现的信息采集方法及系统，该方法包括气味模拟，所述气味模拟包括步骤一、采集端通过气味传感器对采集点环境中的气味进行基础气味组成分；步骤二、远程端将相应量的各类别基础气味原料根据基础气味组成分析结果进行调制后释放。本申请还公开了一种基于现实采集与虚拟再现的信息采集系统。根据本申请的基于现实采集与虚拟再现的信息采集方法及系统，能够准确地模拟采集点环境的图像和气味，确保用户能够在远程控制采集中准确地获取到想要的信息。

Description

基于现实采集与虚拟再现的信息采集方法及系统

技术领域

本申请涉及现实虚拟技术领域，具体是一种基于现实采集与虚拟再现的信息采集方法及系统。

背景技术

随着技术的进步与发展，为了解放劳动力以及提高工作安全性，机械设备替代了员工越来越多的工作任务。在信息采集的技术中，由于采集点环境可能存在的不确定性，现有设备基于虚拟现实技术研发了能够对环境中的图像、温度、湿度、气体参数进行模拟的装置，使用户可以根据模拟后的环境场景获取目标场景中的相关信息并通过远程控制机械设备完成采集任务。但是，目标环境中的气味参数往往会对采集过程造成影响，例如用户可以根据气味信息预判目标采集物的位置或根据气味信息预判所处环境中可能存在的安全隐患等。因此，模拟采集点环境中的气味信息在信息采集技术中十分重要。

发明内容

本发明旨在解决上述技术问题，提供一种基于现实采集与虚拟再现的信息采集方法，通过采集端分析采集点气味组成并在远程端将各类别基础气味原料进行调制后释放，实现在远程端模拟采集点环境中的气味，从而实现将气味模拟搭载于远程控制的信息采集过程中，确保用户对采集点气味信息的准确获取。本发明还提供了基于现实采集与虚拟再现的信息采集系统，通过采集端设置的气味传感器和气味处理单元对采集点环境中的气味信息进行采集分析，并在远程端通过场景再现模块对采集点气味进行模拟，确保用户在远程信息采集过程中能够准确地获取采集点的气味信息。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于现实采集与虚拟再现的信息采集，包括气味模拟，所述气味模拟包括步骤一、采集端通过气味传感器对采集点环境中的气味进行基础气味组成分；步骤二、远程端将相应量的各类别基础气味原料根据基础气味组成分析结果进行调制后释放。

基于上述方法，采集端通过气味传感器采集分析采集点的气味组成，远程端将相应的各类别基础气味原料调制后释放，实现了远程端对采集点环境中气味的模拟，确保信息采集中的用户能够在准确地模拟出的采集点气味中进行工作。

作为优选，所述步骤一具体包括：S1、构建气味传感器：S11、通过微电子平面技术在芯片上依次焊接加热器、测温器、加热器，S12、在所述测温器和所述加热器的电极上覆盖电绝缘层，S13、在所述电绝缘层上焊接多个阵列设置的基础气味类别传感器，S14、在每个所述基础气味类别传感器上设置气味传感器膜层；S2、获取气味信息：S21、采集点环境中的气味与气味传感器上的多个所述基础类别传感器接触，S22、多个所述基础类别传感器对采集点气味中相应类别基础气味的成分进行分析，S23、根据多个所述接触类别传感器获取采集点环境气味的基础类别气味成分和浓度。

进一步地，在芯片上将多个基础气味类别传感器阵列设置，模拟生物的嗅觉神经感元阵列，基础类别传感器根据基础气味类别分为芬芳味气敏传感器、木香味气敏传感器、薄荷味气敏传感器、甜味气敏传感器、化学物味气敏传感器、爆米花味气敏传感器、柠檬味气敏传感器、水果味气敏传感器、刺鼻味气敏传感器以及腐味气敏传感器，使芯片上集成多种气味类型的基础气味类别传感器，通过微电子平面技术将测温器、基础气味类别传感器、加热器集成于同一芯片上构成气味传感器的硅集成电路，简化了气味传感器的结构、减小了气味传感器的体积，使气味传感器能够对局部的采集点环境中的气味进行获取地准确性，避免大体积传感器只能对大面积环境气味获取的问题出现。

作为优选，所述步骤S22具体包括：S221、硬件设置，自上而下依次将铝膜端(101)、玻璃绝缘层(102)、多壁碳纳米管端(103)固定形成传感器硬件，并以所述铝膜端(101)为电极阴极、所述多壁碳纳米管端(103)为电极阳极；S222、检测特性设置，在检测不同基础类别气味的传感器硬件的电极阴极和电极阳极之间均设置电流检测计和输出电压不同的直流电源；S223、气味成分分析，传感器硬件通电后，所述多壁碳纳米管端(103)与所述铝膜端(101)之间产生强电场；当电流检测计上有电流变化时，气味中有该传感器硬件搭载的电压相对应的基础类别气味，电流检测计上的电流数值为相应的气体浓度；当电流检测计上没有电流变化时，气味成分中没有该传感器硬件搭载的电压相对应的基础类别气味。

进一步地，通过铝膜端、玻璃绝缘层、多壁碳纳米管端构成的纳米气敏传感器对气味组成进行分析，减小了气味传感器的体积，使气味传感器的采集面积相应的减小，避免了大体积传感器在对大面积环境气味获取带来的气味采集不准确的问题；基于发生介质击穿时产生的电压不同，从而对气体成分种类进行定性分析，并基于发生介质击穿时产生的电流与气体浓度对数成正比，从而对气体浓度做定量分析，提高了气味传感器对采集点环境中气味组成分析的可靠性，从而确保远程端对采集点环境气味模拟的准确性。

作为优选，所述步骤二具体包括：T1、原料筛选：T11、所述远程端接收到所述采集端的基础气味组成分析结果，T12、每种类别基础气味原料通过所述远程端控制一组精确值不同的滴定管滴定，并将滴定后的各类别基础气味原料混合，其中，滴定管的精确值包括10ml、1ml、0.1ml、0.01ml；T2、气味模拟：所述远程端对混合后的各类别基础气味原料进行雾化或气化处理，并释放至所述远程端的环境中。

进一步地，远程端通过多组不同精确值的滴定管添加各类别基础气味原料，对不同量级原料的滴定量拆分为十位、个位、十分位、百分位分别进行滴定，精确各类别基础气味原料的添加量，从而提高气味模拟的准确性。

作为优选，该方法还包括远程反馈，所述远程反馈具体包括：D1、远程控制，用户处于模拟的采集点环境中，并根据模拟的采集点环境通过所述远程端下发控制指令，控制指令传输至所述采集端的采集器后控制所述采集器在采集点中进行移动和/或采集；D2、环境更新，所述采集端实时获取采集点环境信息，并传输至所述远程端进行模拟环境实时更新。

进一步地，用户在远程端模拟的采集点环境中远程控制采集器在采集点环境中采集，实现了用户能够在模拟的采集点环境中远程控制采集器并根据需求准确地采集到想要的信息。

作为优选，该方法还包括图像模拟，所述图像模拟具体包括：P1、图像采集所述采集端的采集器对采集点环境进行多方位的3D图像获取；P2、全景获取所述采集端对多方位的3D图像进行图像处理后生成采集点环境的全景图像，并将图像传输至所述远程端；P3、图像再现所述远程端对接收到的全景图像再现；所述步骤D1中模拟的采集点环境包括所述气味模拟和所述图像模拟。

进一步地，通过远程端对采集点中的图像和气味进行模拟，使用户在远程端能够身临其境，确保采集端的采集器能够根据用户需求准确地采集到想要的信息；并通过远程端远程控制采集器进行移动和采集，实现用户对采集器的远程控制。

本发明还公开了一种基于现实采集与虚拟再现的信息采集系统，包括采集端和远程端；所述采集端包括依次通讯相连的气味采集模块和移动模块；所述气味采集模块包括互相连接的气味传感器和气味处理单元，所述气味传感器设置于所述移动模块上；所述气味传感器包括芯片和多个阵列设置于所述芯片上的基础气味类别传感器，所述芯片的顶面固定连接有测温器和加热器，所述测温器设置于两个所述的加热器之间，所述测温器和所述加热器与所述基础气味类别传感器之间设置有电绝缘层，所述基础气味类别传感器上设置有气味传感器膜层；所述远程端包括场景再现模块和控制模块；所述控制模块包括移动控制器、控制单元、通讯单元；所述通讯单元与所述气味处理单元通讯相连，所述移动控制器与所述控制单元通讯相连，并通过所述通讯单元与所述移动模块通讯相连；所述场景再现模块与所述控制单元通讯相连，并受所述控制单元控制模拟采集点环境。

基于上述采集端和远程端构成的信息采集系统，通过采集端设置的气味类别传感器和气味处理单元对采集点环境中的气味信息进行采集分析，芯片上集成多种气味类型的基础气味类别传感器，通过微电子平面技术将测温器、基础气味类别传感器、加热器集成于同一芯片上构成气味传感器的硅集成电路，简化了气味传感器的结构、减小了气味传感器的体积，使气味传感器能够对局部的采集点环境中的气味进行获取地准确性，并在远程端通过场景再现模块对采集点气味进行模拟，确保用户在远程信息采集过程中能够准确地获取采集点的气味信息。

作为优选，所述场景再现模块包括气味模拟装置，所述气味再现装置包括基础类别气味滴定管、调制腔、鼓风机、喷氧管以及呼吸罩，所述呼吸罩上开设有进气口和出气口，所述调制腔与所述呼吸罩的进气口连通，所述基础类别气味滴定管、所述喷氧管以及所述鼓风机的输出端均设置于所述调制腔内，所述基础类别气味滴定管与所述控制单元通讯相连，并受所述控制单元控制输出量。

作为优选，所述气味再现装置包括至少两个所述的调制腔，每个所述的调制腔均通过三通电磁阀与所述呼吸罩的进气口连通，所述三通电磁阀的进气口与所述调制腔连通，所述三通电磁阀的一个出气口与所述呼吸罩连通、另一个出气口与所述呼吸罩外部连通，所述三通电磁阀与所述控制单元相连；所述基础类别气味滴定管包括多个精确值不同的滴定管，所述的精确值包括10ml、1ml、0.1ml、0.01ml。

基于上述气味再现装置的结构设置，在采集端采集到的气味发生变化时，控制单元控制在前使用的调制腔对应的电磁三通阀断开其与呼吸罩的连通，并控制喷氧管对该调制腔内的气味进行驱散，与此同时，控制另一个调制腔的三通电磁阀与呼吸罩连通并在调制腔内调制当前采集点环境中的气味，确保远程端能够同步获取采集点的环境，从而确保用户能够准确地身临其境；并通过远程端经多组不同精确值的滴定管添加各类别基础气味原料，对不同量级原料的滴定量拆分为十位、个位、十分位、百分位分别进行滴定，精确各类别基础气味原料的添加量，从而提高了气味模拟的准确性。

作为优选，所述采集端还包括图像采集模块，所述图像采集模块包括互相连接的全景采集器和图像处理单元，所述全景采集器设置于所述移动模块上；所述场景再现模块还包括图像再现装置，所述图像再现装置与所述控制单元电性连接，并通过所述通讯单元与所述图像处理单元通讯相连。

进一步地，通过采集端搭载的图像采集模块，实现了系统对采集点环境中图像和气味的双重模拟功能，从而提高用户远程控制采集端采集的使用体验，并确保用户能够根据需求准确地采集到想要的信息。

综上所述，根据本发明的基于现实采集与虚拟再现的信息采集方法及系统，采集端实时获取采集点环境的图像和气味，并在远程端实现采集点图像和气味的模拟，使用户能够在远程端模拟的采集点环境中准确地远程控制采集端采集所需求的信息。

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是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是气味模拟的流程示意图；

图2是气味传感器的工作流程图；

图3是基础气味类别传感器的工作流程图；

图4是基础气味类别传感器的结构爆炸图；

图5是基础气味类别传感器的工作原理图；

图6是远程端的工作流程图；

图7是采集点环境模拟的流程示意图；

图8是系统的结构框图；

图9是气味传感器的结构爆炸图；

图10是气味模拟装置的结构示意图；

图11是基础类别气味滴定管的展开图；

图12是全景采集器的结构示意图；

以上附图的附图标记：

1-基础气味类别传感器，101-铝膜端，102-玻璃绝缘层，103-多壁碳纳米管端，2-测温器，3-加热器，4-电绝缘层，5-芯片，6-基础类别气味滴定管，7-调制腔，8-鼓风机，9-喷氧管，10-呼吸罩，11-三通电磁阀，121-镜头安装筒，122-上采集镜头，123-下采集镜头，124-侧采集镜头，1241-左镜头，1242-右镜头，125-支撑杆。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，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，所描述的实施例仅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的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

实施例：参考图1所示的一种基于现实采集与虚拟再现的信息采集方法，包括气味模拟：气味模拟包括步骤一、采集端通过气味传感器对采集点环境中的气味进行基础气味组成分析；步骤二、远程端将相应量的各类别基础气味原料根据基础气味组成分析结果进行调制后释放。

基于上述方法，采集端通过气味传感器采集分析采集点的气味组成，远程端将相应的各类别基础气味原料调制后释放，实现了远程端对采集点环境中气味的模拟，确保信息采集中的用户能够在准确地模拟出的采集点气味中进行工作。

在本实施例中，结合图2和图9所示，步骤一具体包括：

S1、构建气味传感器：S11、通过微电子平面技术在芯片5上依次焊接加热器3、测温器2、加热器3，S12、在测温器2和加热器3的电极上覆盖电绝缘层4，S13、在电绝缘层4上焊接多个阵列设置的基础气味类别传感器1，S14、在每个基础气味类别传感器1上设置气味传感器膜层；

S2、获取气味信息：S21、采集点环境中的气味与气味传感器上的多个基础类别传感器1接触，S22、多个基础类别传感器1对采集点气味中相应类别基础气味的成分进行分析，S23、根据多个接触类别传感器1获取采集点环境气味的基础类别气味成分和浓度。

芯片5、测温器2、加热器3、电绝缘层4均是以现有技术为基础。在芯片5上将多个基础气味类别传感器1阵列设置，模拟生物的嗅觉神经感元阵列，这样设置的好处是，使芯片5上集成多种气味类型的基础气味类别传感器1，通过微电子平面技术将测温器2、基础气味类别传感器1、加热器3集成于同一芯片5上构成气味传感器的硅集成电路，简化了气味传感器的结构、减小了气味传感器的体积。由于半导体气体传感器必须工作于较高温度，每个传感器都需加热，通过加热器3、测温器2以及电绝缘层4的结构设置，使芯片5的加热系统互相电隔离，避免传感器的热量流失，确保传感器以最少功率长期稳定工作。基于上述的气味传感器，使传感器能够对局部的采集点环境中的气味进行获取地准确性，避免大体积传感器只能对大面积环境气味获取的问题出现。

在《Happi国际个人护理品商情》中根据美国洛杉矶时报的文章，详细介绍了神经科学家如何将人类能够感知的气味进行分类。这一分类的目的是为了建立类似五大基本味觉的嗅觉种类，即：酸、甜、咸、苦和鲜。通过对146个词汇进行统计分析后发现它们相互关联的方法，科学家们完成了这项任务。经过分析整理，最后形成以下十大气味类别：芬芳味、木香味、薄荷味、甜味、化学物味、爆米花味、柠檬味、水果味、刺鼻味、腐味。比如芬芳味包括：薰衣草香、皂香和古龙水香，而木香味意味着新收割的青草香和蘑菇香，薄荷包括尤加利、樟树味和茶叶味，甜味包括香草味、杏仁味和巧克力味，化学物味包括煤油味、氨味，爆米花味包括黄油味、蜜糖味和炸鸡味，柠檬味包括橙味、其它柑橘果类，水果味包括其他非柑橘类的果类，刺鼻味包括大蒜味、酸牛奶味，腐味包括烂肉味、肥料味。因此，将基础类别传感器1根据基础气味类别分为芬芳味气敏传感器、木香味气敏传感器、薄荷味气敏传感器、甜味气敏传感器、化学物味气敏传感器、爆米花味气敏传感器、柠檬味气敏传感器、水果味气敏传感器、刺鼻味气敏传感器以及腐味气敏传感器。相应地，各类别基础气味原料为芬芳味气味原料、木香味气味原料、薄荷味气味原料、甜味气味原料、化学物味气味原料、爆米花味气味原料、柠檬味气味原料、水果味气味原料、刺鼻味气味原料、腐味气味原料，各种气味原料均采用现有技术中无毒、环保的原料制成。

结合图3、图4和图5所示，步骤S22具体包括：

S221、基础类别传感器硬件设置，自上而下依次将铝膜端101、玻璃绝缘层102、多壁碳纳米管端103固定形成传感器硬件，并以铝膜端101为电极阴极、多壁碳纳米管端103为电极阳极；

S222、检测特性设置，在检测不同基础类别气味的传感器硬件的电极阴极和电极阳极之间均设置电流检测计和输出电压不同的直流电源；

S223、气味成分分析，传感器硬件通电后，多壁碳纳米管端103与铝膜端101之间产生强电场；当电流检测计上有电流变化时，强电场内的离子化气体中发生介质击穿，气味中有该传感器硬件搭载的电压相对应的基础类别气味，电流检测计上的电流数值为相应的气体浓度；当电流检测计上没有电流变化时，气味成分中没有该传感器硬件搭载的电压相对应的基础类别气味。

通过上述的基础类别传感器1的结构，通过铝膜端101、玻璃绝缘层102、多壁碳纳米管端103构成的纳米气敏传感器对气味组成进行分析，铝膜端101、玻璃绝缘层102、多壁碳纳米管端103以现有技术为基础，根据多壁碳纳米管气敏传感器的特性可以知道：基于发生介质击穿时产生的电压不同，从而对气体成分种类进行定性分析，并基于发生介质击穿时产生的电流与气体浓度对数成正比，通过比例因数将相应的电流值转化为电流参数并将参数显示于电流检测计上，使电流检测上的电流数值对应为相应的气体浓度，从而对气体浓度做定量分析。这样，提高了气味传感器对采集点环境中气味组成分析的可靠性，从而确保远程端对采集点环境气味模拟的准确性。

参考图6所示，步骤二具体包括：

T1、原料筛选：T11、远程端接收到采集端的基础气味组成分析结果，T12、每种类别基础气味原料通过远程端控制一组精确值不同的滴定管滴定，并将滴定后的各类别基础气味原料混合，其中，滴定管的精确值包括10ml、1ml、0.1ml、0.01ml；

T2、气味模拟：远程端对混合后的各类别基础气味原料进行雾化或气化处理，并释放至远程端环境中。

例如，当采集点环境中的气味包含了25.13ml的芬芳味成分时，远程端控制精确值为10ml的滴管滴定2刻度的芬芳味气味原料、控制精确值为1ml的滴管滴定5刻度的芬芳味气味原料、控制精确值为0.1ml的滴管滴定1刻度的芬芳味气味原料以及控制精确值为0.01ml的滴管滴定3刻度的芬芳味气味原料。这样设置的好处是，远程端通过多组不同精确值的滴定管添加各类别基础气味原料，对不同量级原料的滴定量拆分为十位、个位、十分位、百分位分别进行滴定，精确各类别基础气味原料的添加量，从而提高气味模拟的准确性。

作为本实施例的一种优选地实施方式，参考图7所示，该方法还包括远程反馈，远程反馈具体包括：

D1、远程控制，用户处于模拟的采集点环境中，并根据模拟的采集点环境通过远程端下发控制指令，控制指令传输至采集端的采集器后控制采集器在采集点中进行移动和/或采集；

D2、环境更新，采集端实时获取采集点环境信息，并传输至远程端进行模拟环境实时更新。

步骤D1中模拟的采集点环境包括气味模拟和图像模拟，图像模拟具体包括：

P1、图像采集采集端的采集器对采集点环境进行多方位的3D图像获取；

P2、全景获取采集端对多方位的3D图像进行图像处理后生成采集点环境的全景图像，并将图像传输至远程端；

P3、图像再现远程端对接收到的全景图像再现；

采集器可以搭载现有技术中的VR采集装置进行3D图像获取，通过远程端对采集点环境中的图像和气味进行模拟，使用户在远程端能够身临其境，确保采集端的采集器能够根据用户需求准确地采集到想要的信息，并通过远程端远程控制采集器进行移动和采集，实现用户对采集器的远程控制。

本实施例还公开了一种根据上述基于现实采集与虚拟再现的信息采集方法的系统，参考图8所示，包括采集端和远程端。

具体来说：

采集端包括依次通讯相连的气味采集模块和移动模块；气味采集模块包括互相连接的气味传感器和气味处理单元，气味传感器设置于移动模块上；参考图9所示，气味传感器包括芯片5和多个阵列设置于芯片5上的基础气味类别传感器1，芯片5的顶面固定连接有测温器2和加热器3，测温器2设置于两个加热器3之间，测温器2和加热器3与基础气味类别传感器1之间设置有电绝缘层4，基础气味类别传感器1上设置有气味传感器膜层。

远程端包括场景再现模块和控制模块；控制模块包括移动控制器、控制单元、通讯单元；通讯单元与气味处理单元通讯相连，移动控制器与控制单元通讯相连，并通过通讯单元与移动模块通讯相连；场景再现模块与控制单元通讯相连，并受控制单元控制模拟采集点环境。

基于上述采集端和远程端构成的信息采集系统，通过采集端设置的气味类别传感器和气味处理单元对采集点环境中的气味信息进行采集分析，芯片5上集成多种气味类型的基础气味类别传感器1，通过微电子平面技术将测温器2、基础气味类别传感器1、加热器3集成于同一芯片5上构成气味传感器的硅集成电路，简化了气味传感器的结构、减小了气味传感器的体积，使气味传感器能够对局部的采集点环境中的气味进行获取地准确性，并在远程端通过场景再现模块对采集点气味进行模拟，确保用户在远程信息采集过程中能够准确地获取采集点的气味信息。

在本实施例中，气味处理单元用于将气味传感器获取的采集点气味成分数据打包，可以是现有技术中的数据处理模块，移动模块可以是现有技术中的一种遥控避障机器人或避障无人机，气味传感器螺接于移动模块上进行固定，相应地，移动控制器为现有技术中的遥控避障机器人或避障无人机的遥控器。控制单元可以是现有技术中的PLC控制柜或MCU控制器。通讯单元可以是现有技术中的任意一种通讯方式，例如Zigbee通讯、RS485通讯、WiFi通讯，本实施例中采用WiFi通讯作为通讯单元的通讯方式。

场景再现模块包括气味模拟装置，参考图10所示，气味再现装置包括基础类别气味滴定管6、调制腔7、鼓风机8、喷氧管9以及呼吸罩10，呼吸罩10上开设有进气口和出气口，调制腔7与呼吸罩10的进气口通过管道连通，基础类别气味滴定管6、喷氧管9以及鼓风机8的输出端均设置于调制腔7内，基础类别气味滴定管6与控制单元通讯相连，并受控制单元控制输出量。调制腔7、鼓风机8、喷氧管9以及呼吸罩10均是以现有技术为基础，调制腔7的底部安装有雾化器或气化器。基础类别气味滴定管6与盛装有基础类别气味原料的容器连通，喷氧管9与氧气供给容器连通，鼓风机8用于将调制腔7内雾化后或气化后的物质吹向呼吸罩10内，用户戴上呼吸罩10后，可以在呼吸罩10内闻到模拟的采集点环境中的气味。

气味再现装置包括至少两个调制腔7，每个调制腔7均通过三通电磁阀11与呼吸罩10的进气口连通，三通电磁阀11的进气口与调制腔7连通，三通电磁阀11的一个出气口与呼吸罩10连通、另一个出气口与呼吸罩10外部连通，三通电磁阀11与控制单元相连；参考图11所示，基础类别气味滴定管6包括多个精确值不同的滴定管，精确值包括10ml、1ml、0.1ml、0.01ml。

基于上述气味再现装置的结构设置，在采集端采集到的气味发生变化时，控制单元控制在前使用的调制腔7对应的电磁三通阀11断开其与呼吸罩10的连通，并控制喷氧管9对该调制腔7内的气味进行驱散，与此同时，控制另一个调制腔7的三通电磁阀11与呼吸罩10连通并在调制腔7内调制当前采集点环境中的气味，确保远程端能够同步获取采集点的环境，从而确保用户能够准确地身临其境；并通过远程端经多组不同精确值的滴定管添加各类别基础气味原料，对不同量级原料的滴定量拆分为十位、个位、十分位、百分位分别进行滴定，精确各类别基础气味原料的添加量，从而提高了气味模拟的准确性。需要说明的是，本系统中的基础类别气味滴定管6的工作原理与上述的基于现实采集与虚拟再现的信息采集方法中的滴定管的工作方式相同。

作为本实施例的一种优选地实施方式，采集端还包括图像采集模块，图像采集模块包括互相连接的全景采集器和图像处理单元，全景采集器设置于移动模块上；场景再现模块还包括图像再现装置，图像再现装置与控制单元电性连接，并通过通讯单元与图像处理单元通讯相连。这样设置的好处是，通过采集端搭载的图像采集模块，实现了系统对采集点环境中图像和气味的双重模拟功能，从而提高用户远程控制采集端采集的使用体验，并确保用户能够根据需求准确地采集到想要的信息。

图像处理单元以现有技术为基础，用于将采集到的3D图像合成为全景图像，图像再现装置为现有技术中的任意一种全景式显示器，图像处理单元通过通讯单元将合成后的全景图像传输至远程端并在显示器上进行显示。

在本实施例中，参考图12所示，全景采集器包括镜头安装筒121，镜头安装筒121的中部中部凸出，并在顶部和底部分别安装上采集镜头122和下采集镜头123，上采集镜头122和下采集镜头123均为鱼眼镜头；在镜头安装筒121的中部安装多组侧采集镜头124，本实施例采用安装12组、每组间隔30°的侧采集镜头124，其中，侧采集镜头124包括左采集镜头1241和右采集镜头1242，左采集镜头1241和右采集镜头1242为现有技术中的广角镜头，左采集镜头1241和右采集镜头1242间隔设置且二者间距为人类的瞳距(约65mm)。镜头安装筒121上固定有支撑杆125，支撑杆125与镜头安装筒121的竖直轴线或水平轴线间隔设置，以防止支撑杆125进入镜头的采集范围。在本实施例中，支撑杆125与镜头安装筒121的下部螺接进行固定，且支撑杆125与避障机器人或避障无人机螺接进行固定。这样设置的好处是，通过上述全景采集器的结构设置，上采集镜头122和下采集镜头123对采集点环境的上部和下部图像进行采集，侧采集镜头124对采集点环境的中部图像进行采集，并通过间隔瞳距设置的左采集镜头1241和右采集镜头1242，直接生成采集点环境中部的3D图像，提高图像处理的速度，确保远程端能够根据采集点环境实时更新。

综上，根据本发明的基于现实采集与虚拟再现的信息采集方法及系统，能够实时模拟采集点环境的图像和气味，使用户能够在远程端模拟的采集点环境中准确地远程控制采集端采集所需求的信息。

以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的申请主题的一部分。

Claims (10)

1.基于现实采集与虚拟再现的信息采集方法，其特征在于，包括气味模拟，所述气味模拟包括步骤一、采集端通过气味传感器对采集点环境中的气味进行基础气味组成分析；步骤二、远程端将相应量的各类别基础气味原料根据基础气味组成分析结果进行调制后释放。

2.根据权利要求1所述的基于现实采集与虚拟再现的信息采集方法，其特征在于，所述步骤一具体包括：

S1、构建气味传感器：S11、通过微电子平面技术在芯片(5)上依次焊接加热器(3)、测温器(2)、加热器(3)，S12、在所述测温器(2)和所述加热器(3)的电极上覆盖电绝缘层(4)，S13、在所述电绝缘层(4)上焊接多个阵列设置的基础气味类别传感器(1)，S14、在每个所述基础气味类别传感器(1)上设置气味传感器膜层；

S2、获取气味信息：S21、采集点环境中的气味与气味传感器上的多个所述基础类别传感器(1)接触，S22、多个所述基础类别传感器(1)对采集点气味中相应类别基础气味的成分进行分析，S23、根据多个所述接触类别传感器(1)获取采集点环境气味的基础类别气味成分和浓度。

3.根据权利要求2所述的基于现实采集与虚拟再现的信息采集方法，其特征在于，所述步骤S22具体包括：

S221、基础类别传感器硬件设置，自上而下依次将铝膜端(101)、玻璃绝缘层(102)、多壁碳纳米管端(103)固定形成传感器硬件，并以所述铝膜端(101)为电极阴极、所述多壁碳纳米管端(103)为电极阳极；

S222、检测特性设置，在检测不同基础类别气味的传感器硬件的电极阴极和电极阳极之间均设置电流检测计和输出电压不同的直流电源；

S223、气味成分分析，传感器硬件通电后，所述多壁碳纳米管端(103)与所述铝膜端(101)之间产生强电场；当电流检测计上有电流变化时，气味中有该传感器硬件搭载的电压相对应的基础类别气味，电流检测计上的电流数值为相应的气体浓度；当电流检测计上没有电流变化时，气味成分中没有该传感器硬件搭载的电压相对应的基础类别气味。

4.根据权利要求1所述的基于现实采集与虚拟再现的信息采集方法，其特征在于，所述步骤二具体包括：

T1、原料筛选：T11、所述远程端接收到所述采集端的基础气味组成分析结果，T12、每种类别基础气味原料通过所述远程端控制一组精确值不同的滴定管滴定，并将滴定后的各类别基础气味原料混合，其中，滴定管的精确值包括10ml、1ml、0.1ml、0.01ml；

T2、气味模拟：所述远程端对混合后的各类别基础气味原料进行雾化或气化处理，并释放至所述远程端的环境中。

5.根据权利要求1所述的基于现实采集与虚拟再现的信息采集方法，其特征在于，该方法还包括远程反馈，所述远程反馈具体包括：

D1、远程控制，用户处于模拟的采集点环境中，并根据模拟的采集点环境通过所述远程端下发控制指令，控制指令传输至所述采集端的采集器后控制所述采集器在采集点中进行移动和/或采集；

D2、环境更新，所述采集端实时获取采集点环境信息，并传输至所述远程端进行模拟环境实时更新。

6.根据权利要求5所述的基于现实采集与虚拟再现的信息采集方法，其特征在于，该方法还包括图像模拟，所述图像模拟具体包括：

P1、图像采集，所述采集端的采集器对采集点环境进行多方位的3D图像获取；

P2、全景获取，所述采集端对多方位的3D图像进行图像处理后生成采集点环境的全景图像，并将图像传输至所述远程端；

P3、图像再现，所述远程端对接收到的全景图像再现；

所述步骤D1中模拟的采集点环境包括所述气味模拟和所述图像模拟。

7.一种根据权利要求1至6任意一项所述的基于现实采集与虚拟再现的信息采集方法的系统，其特征在于，包括采集端和远程端；

所述采集端包括依次通讯相连的气味采集模块和移动模块；所述气味采集模块包括互相连接的气味传感器和气味处理单元，所述气味传感器设置于所述移动模块上；所述气味传感器包括芯片(5)和多个阵列设置于所述芯片(5)上的基础气味类别传感器(1)，所述芯片(5)的顶面固定连接有测温器(2)和加热器(3)，所述测温器(2)设置于两个所述的加热器(3)之间，所述测温器(2)和所述加热器(3)与所述基础气味类别传感器(1)之间设置有电绝缘层(4)，所述基础气味类别传感器(1)上设置有气味传感器膜层；

所述远程端包括场景再现模块和控制模块；所述控制模块包括移动控制器、控制单元、通讯单元；所述通讯单元与所述气味处理单元通讯相连，所述移动控制器与所述控制单元通讯相连，并通过所述通讯单元与所述移动模块通讯相连；所述场景再现模块与所述控制单元通讯相连，并受所述控制单元控制模拟采集点环境。

8.根据权利要求7所述的基于现实采集与虚拟再现的信息采集系统，其特征在于，所述场景再现模块包括气味模拟装置，所述气味再现装置包括基础类别气味滴定管(6)、调制腔(7)、鼓风机(8)、喷氧管(9)以及呼吸罩(10)，所述呼吸罩(10)上开设有进气口和出气口，所述调制腔(7)与所述呼吸罩(10)的进气口连通，所述基础类别气味滴定管(6)、所述喷氧管(9)以及所述鼓风机(8)的输出端均设置于所述调制腔(7)内，所述基础类别气味滴定管(6)与所述控制单元通讯相连，并受所述控制单元控制输出量。

9.根据权利要求8所述的基于现实采集与虚拟再现的信息采集系统，其特征在于，所述气味再现装置包括至少两个所述的调制腔(7)，每个所述的调制腔(7)均通过三通电磁阀(11)与所述呼吸罩(10)的进气口连通，所述三通电磁阀(11)的进气口与所述调制腔(7)连通，所述三通电磁阀(11)的一个出气口与所述呼吸罩(10)连通、另一个出气口与所述呼吸罩(10)外部连通，所述三通电磁阀(11)与所述控制单元相连；所述基础类别气味滴定管(6)包括多个精确值不同的滴定管，所述的精确值包括10ml、1ml、0.1ml、0.01ml。

10.根据权利要求8所述的基于现实采集与虚拟再现的信息采集系统，其特征在于，所述采集端还包括图像采集模块，所述图像采集模块包括互相连接的全景采集器和图像处理单元，所述全景采集器设置于所述移动模块上；所述场景再现模块还包括图像再现装置，所述图像再现装置与所述控制单元电性连接，并通过所述通讯单元与所述图像处理单元通讯相连。

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