CN111553974A - 一种基于混合现实的数据可视化远程协助方法及系统 - Google Patents

一种基于混合现实的数据可视化远程协助方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于混合现实的数据可视化远程协助方法及系统。该方法包括：开始通讯连接；通过MR眼镜设备扫描自动建立当前环境三维物理空间模型；自动识别现场设备的位置、结构或特征，确定现场设备及其部件的唯一身份编号；获取对应设备的运行数据信息，同步显示在MR眼镜视野中；同时获取直播视频音频信息并实时共享；远程终端用户对于现场设备的问题进行分析，并提示可行性解决方案；将可行性解决方案发送至现场终端；现场终端用户根据远程终端用户的引导提示进行操作；自动处理完整的通讯过程的记录文件，然后发送至云服务器；断开通讯连接。本发明能够在远程协助过程中自动识别现场设备的唯一身份和属性，而不需要现场终端用户以其他方式查询或了解，自动获取并将信息在当前现场设备上可视化地叠加显示，大幅提升远程协助效率和效果。

Description

一种基于混合现实的数据可视化远程协助方法及系统
技术领域
本发明涉及混合现实技术领域，尤其是涉及一种基于混合现实的数据可视化远程协助方法及系统。
背景技术
目前，远程协助系统主要是基于移动终端设备或可穿戴AR眼镜设备的视频通话功能，现场客户端可与远程客户端实时共享镜头视角。远程客户端用户凭借视觉、听觉观察和现场客户端用户的描述来判断现场设备的问题，并通过语音和简单的位置标记，指导现场客户端用户完成相应操作以解决问题。
但是现有系统的功能单一，存在以下不足，实用性比较受限，在多样化的实际应用场景中难以达到很好的使用效果：
(1)常规的远程协助系统无法直接获取并显示现场运行设备的实时运行参数和相关信息，需要现场客户端用户从其他设备查询或向其他人员询问，严重影响解决问题的效率；
(2)常规的远程协助系统在远程协助过程中，远程客户端用户无法通过与三维虚拟设备交互动作，直观地指导现场客户端用户完成指定操作动作；
(3)常规的远程协助系统无法实时保存通讯视频或音频，并上传至云服务器，造成事后无据可查；
(4)常规的远程协助系统无法共享文件，远程客户端用户无法在远程协助过程中随时查阅数据库中的资料，并共享给现场客户端用户查看，以提高远程指导的效率和效果；
(5)常规的远程协助系统无法实现多方联合协助功能，现场客户端用户同一时间只能单线连接一个远程客户端用户。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于混合现实的数据可视化远程协助方法。本发明能够在远程协助过程中自动识别现场设备的唯一身份和属性，而不需要现场终端用户以其他方式查询或了解，将信息在当前现场设备上可视化地叠加显示，大幅提升远程协助效率和效果。
通过本发明可以实现的技术目的不限于上文已经特别描述的内容，并且本领域技术人员将从下面的详细描述中更加清楚地理解本文中未描述的其他技术目的。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
根据本公开的一方面，本发明提供一种基于混合现实的数据可视化远程协助方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1：现场终端与远程终端开始通讯连接，以建立混合现实远程协作通讯，所述现场终端与远程终端共享现场直播视角；
S2：所述现场终端通过混合现实眼镜扫描获取现场空间环境信息，以自动建立三维物理空间模型；
S3：所述现场终端根据所获取的现场空间环境信息中的现场设备的位置、结构等特征信息，自动识别现场设备的身份和结构，确定所述现场设备及其部件的唯一身份编号；
S4：所述现场终端根据所确定的唯一身份编号，通过无线网络从现场数据中心获取对应设备的实时或历史运行数据信息，并以一定的视觉形式和位置转化成可视化的数据信息，同步显示在所述现场终端的视野中；
S5：所述现场终端同时获取现场设备和所述现场终端的用户的直播视频信息和音频信息，并将所获取的信息实时共享给所述远程终端；
S6：所述远程终端的用户分析所述现场终端直播共享的所有信息，对于所述现场设备的问题进行分析，并提示可行性解决方案；
S7：所述远程终端的用户在所述共享现场直播视角的过程中将所提示的可行性解决方案发送至所述现场终端，为所述现场终端的用户讲解所述可行性解决方案；
S8：所述现场终端的用户根据所述远程终端的用户的引导提示进行相应操作，以解决所述现场设备的问题；
S9：自动处理完整的通讯过程的视频或音频记录文件，然后将其发送至云服务器；
S10：所述现场终端或远程终端断开通讯连接，以结束混合现实远程协作通讯。
可选地，在S1中，首先由所述现场终端发起申请，同时呼叫一个或多个远程客户端，在所述一个或多个远程客户端同意所述申请后，成功建立所述混合现实远程协作通讯，所述现场终端和所述一个或多个远程客户端同时共享所述现场终端的用户的直播视角，使得所述一个或多个远程客户端的用户实时同步看到所述现场终端的用户视野中的内容和听到所述现场终端的用户环境中的声音。
可选地，在S2中，在所述混合现实远程协作通讯建立后，所述现场终端利用混合现实眼镜设备，通过混合现实技术，对所述用户视野中的周围空间环境和设备进行三维物理空间建模，快速生成环境空间物理模型，识别并确定现场环境中所有可视内容的空间和结构属性。
可选地，在S3中，所述现场终端根据所获取的现场设备的结构信息以及所处空间环境的相对位置信息，能够快速匹配并识别出所述现场设备及其部件的唯一身份编号。
可选地，在S4中，所述现场终端通过所识别的唯一身份编号，通过无线网络从现场数据中心中查询获取当前的现场设备的实时运行数据或历史运行数据信息，基于获取到的信息，以视觉形式同步显示在所述现场终端的视野中，与现实环境视野叠加呈现，使得所述现场终端的用户在不需要通过其他方式查询的情况下就能够通过所述现场终端的混合现实眼镜看到所述实时运行数据或历史运行数据信息以了解所述现场设备的运行状态，同时所述远程终端通过所述现场终端的共享直播也能同时看到与所述现场终端一致的内容。
可选地，在S5和S6中，除了所述现场设备的运行数据信息外，所述远程终端的用户通过共享直播从视觉和听觉上实时观察了解所述现场设备的状况，同时听取所述现场终端的用户对所述现场设备的问题描述，根据以上所有获取的信息，所述远程终端的用户进行分析判断，并提出可行的解决方案。
可选地，在S7和S8中，所述远程终端的用户在所述共享现场直播视角的过程中使用实时标记、绘制图形、共享资料、语音描述、发送图文消息图文信息、三维虚拟交互等方法，能够使所述现场终端的用户快速、精准地理解需要操作的内容，从而快速准确的完成操作处理过程，其中所述三维虚拟交互通过机器学习算法，将三维虚拟模型与实际设备的对应结构进行自动识别匹配，所述远程终端用户通过控制所述三维虚拟模型以完成特定的引导提示交互操作，用来引导所述现场终端的用户完成同样的操作。
可选地，在S9中，所述混合现实远程协作通讯的全过程均被实时录制视频或音频，在所述混合现实远程协作通讯结束后将所录制的视频或音频自动上传至云服务器。
根据本公开的一方面，本发明提供一种基于混合现实的数据可视化远程协助系统，所述系统被配置为执行如上任一项所述的一种基于混合现实的数据可视化远程协助方法的步骤。
根据本公开的一方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有信息传递的实现程序，所述程序被处理器执行时实现如上任一项所述的一种基于混合现实的数据可视化远程协助方法的步骤。
上述技术方案仅为本发明实施例的一些部分，本领域技术人员从以下本发明的详细描述中可以导出和理解包含了本发明的技术特征的各种实施例。
本领域技术人员将会理解，通过本发明可以实现的效果不限于上文已经具体描述的内容，并且从以下详细说明中将更清楚地理解本发明的其他优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本发明实施例提供的一种基于混合现实的数据可视化远程协助方法的流程图。
图2示出了本发明实施例提供的一种基于混合现实的数据可视化远程协助系统的示意图。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的示例性实施例，其示例在附图中示出。下面将参考附图给出的详细描述旨在解释本发明的示例性实施例，而不是示出可以根据本发明实现的唯一实施例。以下详细描述包括具体细节以便提供对本发明的透彻理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明。
在一些情况下，已知的结构和设备被省略或以框图形式示出，集中于结构和设备的重要特征，以免模糊本发明的概念。在整个说明书中将使用相同的附图标记来表示相同或相似的部分。
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“中心”、“内”、“外”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
图1示出了本发明实施例提供的一种基于混合现实的数据可视化远程协助方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1：现场终端与远程终端开始通讯连接，以建立混合现实(Mixed Reality)远程协作通讯，所述现场终端与远程终端共享现场直播视角。例如，现场终端可以是混合现实(MR)全息眼镜设备；远程终端可以是台式计算机、笔记本电脑等计算机设备或手机、平板等移动通讯设备。图2示出了本发明实施例提供的基于混合现实的数据可视化远程协助系统。例如，在S1中，首先由所述现场终端发起申请，同时呼叫一个或多个远程客户端，在所述一个或多个远程客户端同意所述申请后，成功建立所述混合现实远程协作通讯，所述现场终端和所述一个或多个远程客户端同时共享所述现场终端的用户的直播视角，使得所述一个或多个远程客户端的用户实时同步看到所述现场终端的用户视野中的内容和听到所述现场终端的用户环境中的声音。例如，本发明的技术方案支持多方联合协助功能，现场客户端用户同一时间可以连接多个远程客户端用户。
S2：所述现场终端通过混合现实眼镜扫描获取现场空间环境信息，以自动建立三维物理空间模型。例如，在S2中，在所述混合现实远程协作通讯建立后，所述现场终端利用混合现实眼镜设备，通过混合现实技术，对所述用户视野中的周围空间环境和设备进行三维物理空间建模，快速生成环境空间物理模型，识别并确定现场环境中所有可视内容的空间和结构属性。
S3：所述现场终端根据所获取的现场空间环境信息中的现场设备的位置和结构特征信息，自动识别现场设备的结构，确定所述现场设备及其部件的唯一身份编号。例如，在S3中，所述现场终端根据所获取的现场设备的结构信息以及所处空间环境的相对位置信息，能够快速匹配并识别出所述现场设备及其部件的唯一身份编号。根据本发明的实施例，本发明的远程终端可在远程协助过程中自动识别现场设备的身份，确定当前设备的唯一的身份编号和属性，而不需要现场终端用户以其他方式查询或了解。
S4：所述现场终端根据所确定的唯一身份编号，通过无线网络从现场数据中心获取对应设备的实时或历史运行数据信息，并以一定的视觉形式和位置转化成可视化的数据信息，同步显示在所述现场终端的视野中。例如，在S4中，所述现场终端通过所识别的唯一身份编号，通过无线网络从现场数据中心中查询获取当前的现场设备的实时运行数据或历史运行数据信息，基于获取到的信息，以视觉形式同步显示在所述现场终端的视野中，与现实环境视野叠加呈现，使得所述现场终端的用户在不需要通过其他方式查询的情况下就能够通过所述现场终端的混合现实眼镜看到所述实时运行数据或历史运行数据信息以了解所述现场设备的运行状态，同时所述远程终端通过所述现场终端的共享直播也能同时看到与所述现场终端一致的内容。本发明的现场终端的用户能够在不采用其他查询方式的前提下，直接同时看到面前的设备和它的运行数据和信息。而这种自动识别设备和自动获取设备运行数据信息能够进一步提升远程协助效率和效果。
S5：所述现场终端同时获取现场设备和所述现场终端的用户的直播视频信息和音频信息，并将所获取的信息实时共享给所述远程终端。
S6：所述远程终端的用户分析所述现场终端直播共享的所有信息，对于所述现场设备的问题进行分析，并提示可行性解决方案。例如，在S5和S6中，除了所述现场设备的运行数据信息外，所述远程终端的用户通过共享直播从视觉和听觉上实时观察了解所述现场设备的状况，同时听取所述现场终端的用户对所述现场设备的问题描述，根据以上所有获取的信息，所述远程终端的用户进行分析判断，并提出可行的解决方案。
S7：所述远程终端的用户在所述共享现场直播视角的过程中将所提示的可行性解决方案发送至所述现场终端，为所述现场终端的用户讲解所述可行性解决方案。
S8：所述现场终端的用户根据所述远程终端的用户的引导提示进行相应操作，以解决所述现场设备的问题。例如，在S7和S8中，所述远程终端的用户在所述共享现场直播视角的过程中使用实时标记、绘制图形、共享资料、语音描述、发送图文消息、三维虚拟交互，能够使所述现场终端的用户快速、精准地理解需要操作的内容，从而快速准确的完成操作处理过程，其中所述三维虚拟交互通过机器学习算法，将三维虚拟模型与实际设备的对应结构进行自动识别匹配，所述远程终端用户通过控制所述三维虚拟模型以完成特定引导提示交互操作，用来引导所述现场终端的用户完成同样的操作。
S9：自动处理完整的通讯过程的视频或音频记录文件，然后将其发送至云服务器。例如，在S9中，所述混合现实远程协作通讯的全过程均被实时录制视频或音频，在所述混合现实远程协作通讯结束后将所录制的视频或音频自动上传至云服务器，保证事后相关记录可查询。
S10：所述现场终端或远程终端断开通讯连接，以结束混合现实远程协作通讯。
实施例2
根据本发明的实施例，本发明提供一种基于混合现实的数据可视化远程协助系统，所述系统被配置为执行如上实施例1中所述的一种基于混合现实的数据可视化远程协助方法的步骤。
实施例3
根据本发明的实施例，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有信息传递的实现程序，所述程序被处理器执行时实现如上实施例1中所述的一种基于混合现实的数据可视化远程协助方法的步骤。
本发明的技术方案具有以下技术效果：
1、远程终端可在远程协助过程中自动识别现场设备的唯一身份，确定当前现场设备唯一的身份编号和属性，而不需要现场终端用户以其他方式查询或了解；
2、根据当前现场设备的唯一身份编号，由数据中心自动获取当前设备的运行参数和相关信息，在当前设备上可视化地叠加显示，供现场和远程终端用户直接查看参考，大幅提升远程协助效率和效果；
3、在远程协助过程中，远程客户端用户可以通过与实际设备结构一致的三维虚拟模型进行交互，直观地指导现场客户端用户完成指定操作动作；
4、可实时保存远程协助实施过程记录，并上传至云服务器，保证事后相关记录可查询；
5、可在远程协助过程中便捷地共享资料文件，提高远程指导的效率和效果；
6、支持多方联合协助功能，现场客户端用户同一时间可以连接多个远程客户端用户。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本申请可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
如上所述，已经给出了本发明的优选实施例的详细描述，以使本领域技术人员能够实施和实践本发明。虽然已经参照示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将会理解，在不脱离所附权利要求书中描述的本发明的精神或范围的情况下，可以在本发明中进行各种修改和改变。因此，本发明不应限于在此描述的特定实施例，而应被赋予与本文公开的原理和新颖特征一致的最宽范围。

Claims (10)

1.一种基于混合现实的数据可视化远程协助方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1：现场终端与远程终端开始通讯连接，以建立混合现实远程协作通讯，所述现场终端与远程终端共享现场直播视角；
S2：所述现场终端通过混合现实眼镜扫描获取现场空间环境信息，以自动建立三维物理空间模型；
S3：所述现场终端根据所获取的现场空间环境信息中的现场设备的位置、结构等特征信息，自动识别现场设备的身份，确定所述现场设备及其部件的唯一身份编号；
S4：所述现场终端根据所确定的唯一身份编号，通过无线网络从现场数据中心获取对应设备的实时或历史运行数据信息，并以一定的视觉形式和位置转化成可视化的数据信息，同步显示在所述现场终端的视野中；
S5：所述现场终端同时获取现场设备和所述现场终端的用户的直播视频信息和音频信息，并将所获取的信息实时共享给所述远程终端；
S6：所述远程终端的用户分析所述现场终端直播共享的所有信息，对于所述现场设备的问题进行分析，并提示可行性解决方案；
S7：所述远程终端的用户在所述共享现场直播视角的过程中将所提示的可行性解决方案发送至所述现场终端，为所述现场终端的用户讲解所述可行性解决方案；
S8：所述现场终端的用户根据所述远程终端的用户的引导提示进行相应操作，以解决所述现场设备的问题；
S9：自动处理完整的通讯过程的视频记录文件，然后将其发送至云服务器；
S10：所述现场终端或远程终端断开通讯连接，以结束混合现实远程协作通讯。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
在S1中，首先由所述现场终端发起申请，同时呼叫一个或多个远程客户端，在所述一个或多个远程客户端同意所述申请后，成功建立所述混合现实远程协作通讯，所述现场终端和所述一个或多个远程客户端同时共享所述现场终端的用户的直播视角，使得所述一个或多个远程客户端的用户实时同步看到所述现场终端的用户视野中的内容和听到所述现场终端的用户环境中的声音。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
在S2中，在所述混合现实远程协作通讯建立后，所述现场终端利用混合现实眼镜设备，通过混合现实技术，对所述用户视野中的周围空间环境和设备进行三维物理空间建模，快速生成环境空间物理模型，识别并确定现场环境中所有可视内容的空间和结构属性。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
在S3中，所述现场终端根据所获取的现场设备的结构信息、所处空间环境的相对位置等特征信息，能够快速匹配并识别出所述现场设备及其部件的唯一身份编号。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
在S4中，所述现场终端通过所识别的唯一身份编号，通过无线网络从现场数据中心中查询获取当前的现场设备的实时运行数据或历史运行数据信息，基于获取到的信息，以视觉形式同步显示在所述现场终端的视野中，与现实环境视野叠加呈现，使得所述现场终端的用户在不需要通过其他方式查询的情况下就能够通过所述现场终端的混合现实眼镜看到所述实时运行数据或历史运行数据信息以了解所述现场设备的运行状态，同时所述远程终端通过所述现场终端的共享直播也能同时看到与所述现场终端一致的内容。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
在S5和S6中，除了所述现场设备的运行数据信息外，所述远程终端的用户通过共享直播从视觉和听觉上实时观察了解所述现场设备的状况，同时听取所述现场终端的用户对所述现场设备的问题描述，根据以上所有获取的信息，所述远程终端的用户进行分析判断，并提出可行的解决方案。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
在S7和S8中，所述远程终端的用户在所述共享现场直播视角的过程中使用实时标记、绘制图形、共享资料、语音描述、发送图文信息、三维虚拟交互，能够使所述现场终端的用户快速、精准地理解需要操作的内容，从而快速准确的完成操作处理过程，其中所述三维虚拟交互通过机器学习算法，将三维虚拟模型与实际设备的对应结构进行自动识别匹配，所述远程终端用户通过控制所述三维虚拟模型以完成特定交互操作，用来引导所述现场终端的用户完成同样的操作。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
在S9中，所述混合现实远程协作通讯的全过程均被实时录制视频或音频，在所述混合现实远程协作通讯结束后将所录制的视频或音频自动上传至云服务器。
9.一种基于混合现实的数据可视化远程协助系统，其特征在于，所述系统被配置为执行如权利要求1至8中任一项所述的一种基于混合现实的数据可视化远程协助方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有信息传递的实现程序，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的一种基于混合现实的数据可视化远程协助方法的步骤。
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