CN113674426A - 使用ar技术的设备检修方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明使用AR技术的设备检修方法及装置，属于现实增强技术领域。本发明公开的使用AR技术的设备检修方法，包括：获取增强现实设备拍摄的图像信息，将所述设备图像信息在远端设备上显示；查找获取的所述设备图像信息内的设备图像的标识信息；获取来自于远端设备在所述设备图像上叠加的第一提示影像，并确定所述第一提示影像与所述设备图像的相对位置；将所述第一提示影像通过所述增强现实设备显示为第二提示影像。第一提示影像在增强现实设备上显示为第二提示影像给现场人员影像指导，该影像可以为叠加了虚拟的圈点信息，使现场人员可以根据第二提示影像对设备进行运维检修和故障排除，可以大大提高技术效率，缩短指导周期，节约业务成本。
Description
技术领域
本发明属于现实增强技术领域，具体涉及一种使用AR技术的设备检修方法及装置。
背景技术
在偏远及高原地区水，电站运维检修和故障排除很多时候需要专家去进行现场进行技术支持。
但邀请专家亲自去现场时，专家需要乘坐交通工具前往，路程上会浪费大量时间，成本较大。
发明内容
本发明提供了一种使用AR技术的设备检修方法及装置，目的在于解决上述问题，利用现实增强技术，避免专家的长途奔波。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种使用AR技术的设备检修方法，包括：
获取增强现实设备拍摄的图像信息，将所述设备图像信息在远端设备上显示；
查找获取的所述设备图像信息内的设备图像的标识信息，所述标识信息用于确定所述设备图像在所述设备图像信息的整个画面中的相对位置；
获取来自于远端设备在所述设备图像上叠加的第一提示影像，并确定所述第一提示影像与所述设备图像的相对位置；
将所述第一提示影像通过所述增强现实设备显示为第二提示影像，并将所述第二提示影像与现场环境叠加,所述第二提示影像与所述现场环境中设备的相对位置与所述第一提示影像与所述设备图像的相对位置相同。
所述使用AR技术的设备检修方法还包括：
将增强现实设备的第一语音端与所述远端设备的第二语音端通讯连接。
所述第一提示影像的轮廓与所述第二提示影像的轮廓相同。
在查找获取的所述设备图像信息内的设备图像的标识信息之前，还包括：
获取预先拍摄的现场环境中的若干设备的设备影像，并通过每个所述设备的设备影像建立设备模型；
在将所述第一提示影像通过所述增强现实设备显示为第二提示影像时，所述第二提示影像的显示方位根据每个所述设备模型的方位进行调整，其中，每个所述设备模型的标识信息不同，不同的标识信息对应不同的所述第一提示影像和所述第二提示影像。
所述使用AR技术的设备检修方法还包括：
在获取到所述标识信息后，通过增强现实设备将该标识信息对应的现场环境中设备的属性信息叠加于现场环境中。
一种使用AR技术的设备检修装置，包括：
远端设备显示模块，用于获取增强现实设备拍摄的图像信息，将所述设备图像信息在远端设备上显示；
相对位置识别模块，用于查找获取的所述设备图像信息内的设备图像的标识信息，所述标识信息用于确定所述设备图像在所述设备图像信息的整个画面中的相对位置；
位置获取模块，用于获取来自于远端设备在所述设备图像上叠加的第一提示影像，并确定所述第一提示影像与所述设备图像的相对位置；
现场设备显示模块，用于将所述第一提示影像通过所述增强现实设备显示为第二提示影像，并将所述第二提示影像与现场环境叠加,所述第二提示影像与所述现场环境中设备的相对位置与所述第一提示影像与所述设备图像的相对位置相同。
所述使用AR技术的设备检修装置还包括：
语音通讯模块，用于将增强现实设备的第一语音端与所述远端设备的第二语音端通讯连接。
所述第一提示影像的轮廓与所述第二提示影像的轮廓相同。
所述使用AR技术的设备检修装置还包括：
建模模块，用于获取预先拍摄的现场环境中的若干设备的设备影像，并通过每个所述设备的设备影像建立设备模型；
显示调整模块，用于在将所述第一提示影像通过所述增强现实设备显示为第二提示影像时，所述第二提示影像的显示方位根据每个所述设备模型的方位进行调整，其中，每个所述设备模型的标识信息不同，不同的标识信息对应不同的所述第一提示影像和所述第二提示影像。
所述现场设备显示模块还包括：
属性叠加显示模块，用于在获取到所述标识信息后，通过增强现实设备将该标识信息对应的现场环境中设备的属性信息叠加于现场环境中。
本发明的有益效果是，利用现实增强与远程通讯技术，通过增强现实设备将现场环境显示在远端设备上，专家可以在远端设备了解现场的第一人称视频环境，并对现场携带增强现实设备的人员进行远程指导，并且在指导的过程中可以在远端设备上输入第一提示影像。第一提示影像在增强现实设备上显示为第二提示影像给现场人员影像指导，该影像可以为叠加了虚拟的圈点信息，使现场人员可以根据第二提示影像对设备进行运维检修和故障排除，可以大大提高技术效率，缩短指导周期，节约业务成本。
附图说明
图1为本发明使用AR技术的设备检修方法的流程图；
图2为本发明使用AR技术的设备检修方法一实施例中的实施原理示意图；
图3为本发明使用AR技术的设备检修装置的结构框图；
图4为本发明使用AR技术的设备检修方法中现实增强的虚实结合的原理示意图。
具体实施方式
AR增强现实技术是一种利用计算机系统产生三维信息来增强用户对现实世界感知的新技术，通过计算机系统提供的信息增加用户对现实感知的技术，将虚拟的信息应用到真实世界，并将计算机生成的虚拟物体、场景或系统提示叠加到真实场景中，从而实现对现实的增强。将实时视频显示及控制、多传感器融合、实时跟踪、场景融合等新技术与手段融合应用。偏远及高原地区水电站运维检修和故障排除等，专家不能第一时间到达现场指导，目前需要一款及时通信并且能够实现现场实际设备与专家的互动操作的使用AR技术的设备检修方法及装置。
下面，将通过几个具体的实施例对本发明实施例提供的使用AR技术的设备检修方法及装置方案进行详细介绍说明。
请参考图1及图2，其示出了本发明使用AR技术的设备检修方法的整体流程图，该使用AR技术的设备检修方法，包括：
步骤1，获取增强现实设备拍摄的图像信息，将所述设备图像信息在远端设备上显示。增强现实设备，用于将虚拟信息与现实场景进行叠加显示。增强现实设备可以是谷歌眼镜(Google Project Glass)，或者微软眼镜(HoloLens眼镜)。增强现实设备需要配备摄像机，以完成对现实场景进行拍摄，获得现实场景的图像信息。远端设备可以是计算机，用于将增强现实设备拍摄的图像信息显示出来。并且远端设备还需要配备具有数据输入功能的设备，例如，触屏显示器、鼠标或者键盘。
举例说明，当具有数据输入功能的设备为触屏显示器时，显示器上实时显示增强现实设备在其所在位置拍摄的现场场景，专家通过现场场景了解现场环境中设备的情况。如，专家发现电闸未开时，在触屏显示器上点击显示器上的电闸部位，提示现场穿戴增强现实设备的工作人员，是现场的电闸部位出了问题，并且专家在触屏显示器上的电闸部位添加了向上的提示影像。上述的提示影像，以及提示影像的位置信息最终由远端设备发送给服务器。该例中，触屏显示器的操作也可以由鼠标或者键盘替代完成。
步骤2，查找获取的所述设备图像信息内的设备图像的标识信息，所述标识信息用于确定所述设备图像在所述设备图像信息的整个画面中的相对位置。与现有技术中的面部识别技术相似，每台设备具有其特有的特征点。不同的设备特征可以对设备起到标识作用。而与现有技术中的面部识别技术不同之处在于，现有技术中查找特征点是为了识别不同面部。而本发明中是为了定位设备图像在设备图像信息的整个画面中的相对位置，用于定位作用，例如，电站内控制柜上具有不同颜色组合的按钮，不同颜色的按钮便是标识信息。在例如，在每个控制柜的柜体的不同位置喷涂不同的二维码。通过不同二维码可以识别出不同的控制柜，上述二维码也是标识信息。
步骤3，获取来自于远端设备在所述设备图像上叠加的第一提示影像，并确定所述第一提示影像与所述设备图像的相对位置。第一提示影像为专家在远端设备上添加的提示影像。第一提示影像用于给现场穿戴增强现实设备的工作人员一个提示，例如该提示为向上的箭头画面提示。该提示还可以为人手伸出食指的画面提示。
步骤4，将所述第一提示影像通过所述增强现实设备显示为第二提示影像，并将所述第二提示影像与现场环境叠加,所述第二提示影像与所述现场环境中设备的相对位置与所述第一提示影像与所述设备图像的相对位置相同。第一提示影像是显示于远端设备上的。第二提示影像是通过增强现实设备显示并叠加于现场环境中的。
请参考图4，由于专家在远端设备上操作，并添加第一提示影像时，第一提示影像被添加在设备图像上的需要操作的位置。而第一提示影像与设备图像的标识信息的相对位置可以确定出来。在增强现实设备将第二提示影像叠加在现场环境中时，第二提示影像与现场环境中设备相对位置与第一提示影像与设备图像的标识信息的相对位置相同。
上述实施例的具体过程如图1所示：
101，增强现实设备拍摄的图像信息发送给服务器。参考图4，图4中的AR设备即为增强现实设备，AR设备为谷歌眼镜，或者微软眼镜。谷歌眼镜以及微软眼镜均自带摄像设备。服务器接收到图像信息后存储在服务器数据库中。
102，服务器将设备图像信息在远端设备上显示。远端设备为远程指导人员的电脑、手机或平板电脑。
103，服务器查找获取的所述设备图像信息内的设备图像的标识信息。图4中的虚拟模型为现实设备的虚拟模型。可以通过不同的标识信息确定不同现实设备所对应的不同虚拟模型。
104，服务器获取远端设备在所述设备图像上叠加的第一提示影像。
105，服务器确定所述第一提示影像与所述设备图像的相对位置。
106，服务器发送第一提示影像与所述设备图像的相对位置数据给增强现实设备。
107，增强现实设备生成第二提示影像，并将第二提示影像与现场环境叠加。图4所示，通过增强现实设备显示第二提示影像，由于穿戴增强现实设备的用户可以同时看到现实世界的景物与增强现实设备显示的影像，因此，用户所看到的景物为叠加了第二提示影像的现实世界的景物。
综上，利用现实增强与远程通讯技术，通过增强现实设备将现场环境显示在远端设备上，专家可以在远端设备了解现场的第一人称视频环境，并对现场携带增强现实设备的人员进行远程指导，并且在指导的过程中可以在远端设备上输入第一提示影像。第一提示影像在增强现实设备上显示为第二提示影像给现场人员影像指导，该影像可以为叠加了虚拟的圈点信息，使现场人员可以根据第二提示影像对设备进行运维检修和故障排除，可以大大提高技术效率，缩短指导周期，节约业务成本。
进一步的，请参考图2，本发明使用AR技术的设备检修方法的另一实施例，所述使用AR技术的设备检修方法还包括：
将增强现实设备的第一语音端与所述远端设备的第二语音端通讯连接。
上述实施例中，通过给增强现实设备和远端设备增加语音通话功能。可以方便远端设备的专家与穿戴增强现实设备的工作人员的沟通。通过图形及语音指导，专家如亲临现场，给工作人员指导。
进一步的，请参考图1，本发明使用AR技术的设备检修方法的另一实施例，所述第一提示影像的轮廓与所述第二提示影像的轮廓相同。
上述实施例中，第一提示影像的轮廓与第二提示影像的轮廓相同，避免专家与现场人员沟通时，因图形不同而产生歧义。
进一步的，请参考图1，本发明使用AR技术的设备检修方法的另一实施例，在查找获取的所述设备图像信息内的设备图像的标识信息之前，还包括：
获取预先拍摄的现场环境中的若干设备的设备影像，并通过每个所述设备的设备影像建立设备模型；
在将所述第一提示影像通过所述增强现实设备显示为第二提示影像时，所述第二提示影像的显示方位根据每个所述设备模型的方位进行调整，其中，每个所述设备模型的标识信息不同，不同的标识信息对应不同的所述第一提示影像和所述第二提示影像。
上述实施例中，通过提前录入现场环境中的若干设备的设备影像并生成虚拟立体模型，使设备图像信息具有三维立体的特性。在远端设备添加第一提示影像时，第一提示影像与设备影像的相对位置是一个在三维空间中的相对位置。
最终，增强现实设备生成的第二提示影像可以以立体的形式叠加到现实环境中。工作人员获得的提示具有立体感。第二提示影像的提示更为精确。
进一步的，请参考图1，本发明使用AR技术的设备检修方法的另一实施例，所述使用AR技术的设备检修方法还包括：
在获取到所述标识信息后，通过增强现实设备将该标识信息对应的现场环境中设备的属性信息叠加于现场环境中。
上述实施例中，上述属性信息为对应设备的内部信息，例如，工作情况信息、电源接通信息以及是否报警信息。通过将属性信息展示给工作人员可以让工作人员确定其操作过后，设备的检修或恢复情况。
请参考图3，本发还公开了一种使用AR技术的设备检修装置，包括：
远端设备显示模块，用于获取增强现实设备拍摄的图像信息，将所述设备图像信息在远端设备上显示。远端设备显示模块可以是远端电脑的显示器，上述远端电脑与服务器连接，接收服务器发送的现场设备所拍摄的画面信息，并给用户显示。
相对位置识别模块，用于查找获取的所述设备图像信息内的设备图像的标识信息，所述标识信息用于确定所述设备图像在所述设备图像信息的整个画面中的相对位置。相对位置识别模块可以是AR眼镜内的处理器执行程序，该程序可以执行位置识别程序。该位置识别程序中在确定设备图像信息的整个画面中的相对位置时，可以采用《CN201880048227.X用于图像处理和特征识别的系统和方法》中所公开识别方法技术。
位置获取模块，用于获取来自于远端设备在所述设备图像上叠加的第一提示影像，并确定所述第一提示影像与所述设备图像的相对位置。位置获取模块，用于获得用户将第一提示影像与设备图像时的两者的位置。在确认位置时。可以采用《基于MiniGUI的触摸屏驱动程序开发与应用》中的技术。
现场设备显示模块，用于将所述第一提示影像通过所述增强现实设备显示为第二提示影像，并将所述第二提示影像与现场环境叠加,所述第二提示影像与所述现场环境中设备的相对位置与所述第一提示影像与所述设备图像的相对位置相同。现场设备显示模块可以是AR眼镜内的显示器部件。AR眼镜可以是谷歌眼镜(Google Project Glass)。AR眼镜也可以是微软眼镜(HoloLens眼镜)。
所述使用AR技术的设备检修装置还包括：
语音通讯模块，用于将增强现实设备的第一语音端与所述远端设备的第二语音端通讯连接。语音通讯模块为语音通讯硬件。与现有技术中的手机通讯类似。
所述第一提示影像的轮廓与所述第二提示影像的轮廓相同。
所述使用AR技术的设备检修装置还包括：
建模模块，用于获取预先拍摄的现场环境中的若干设备的设备影像，并通过每个所述设备的设备影像建立设备模型；
显示调整模块，用于在将所述第一提示影像通过所述增强现实设备显示为第二提示影像时，所述第二提示影像的显示方位根据每个所述设备模型的方位进行调整，其中，每个所述设备模型的标识信息不同，不同的标识信息对应不同的所述第一提示影像和所述第二提示影像。
所述现场设备显示模块还包括：
属性叠加显示模块，用于在获取到所述标识信息后，通过增强现实设备将该标识信息对应的现场环境中设备的属性信息叠加于现场环境中。
上述实施例中，本发明公开的一种使用AR技术的设备检修装置的有益效果与上述技术方案所述使用AR技术的设备检修方法的有益效果相同，此处不做赘述。
需要说明，本实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。本发明中没有具体说明的试剂均为本领域常用试剂，市场上均可以直接购得。
Claims (10)
1.一种使用AR技术的设备检修方法，用于服务器端，其特征在于，包括：
获取增强现实设备拍摄的图像信息，将所述设备图像信息在远端设备上显示；
查找获取的所述设备图像信息内的设备图像的标识信息，所述标识信息用于确定所述设备图像在所述设备图像信息的整个画面中的相对位置，所述标识信息为不同设备的不同特征信息；
获取来自于远端设备在所述设备图像上叠加的第一提示影像，并确定所述第一提示影像与所述设备图像的相对位置；
将所述第一提示影像通过所述增强现实设备显示为第二提示影像，并将所述第二提示影像与现场环境叠加,所述第二提示影像与所述现场环境中设备的相对位置与所述第一提示影像与所述设备图像的相对位置相同。
2.根据权利要求1所述的使用AR技术的设备检修方法，其特征在于，所述使用AR技术的设备检修方法还包括：
将增强现实设备的第一语音端与所述远端设备的第二语音端通讯连接。
3.根据权利要求1所述的使用AR技术的设备检修方法，其特征在于，所述第一提示影像的轮廓与所述第二提示影像的轮廓相同。
4.根据权利要求1所述的使用AR技术的设备检修方法，其特征在于，在查找获取的所述设备图像信息内的设备图像的标识信息之前，还包括：
获取预先拍摄的现场环境中的若干设备的设备影像，并通过每个所述设备的设备影像建立设备模型；
在将所述第一提示影像通过所述增强现实设备显示为第二提示影像时，所述第二提示影像的显示方位根据每个所述设备模型的方位进行调整，其中，每个所述设备模型的标识信息不同，不同的标识信息对应不同的所述第一提示影像和所述第二提示影像。
5.根据权利要求4所述的使用AR技术的设备检修方法，其特征在于，所述使用AR技术的设备检修方法还包括：
在获取到所述标识信息后，通过增强现实设备将该标识信息对应的现场环境中设备的属性信息叠加于现场环境中。
6.一种使用AR技术的设备检修装置，用于服务器端，其特征在于，包括：
远端设备显示模块，用于获取增强现实设备拍摄的图像信息，将所述设备图像信息在远端设备上显示；
相对位置识别模块，用于查找获取的所述设备图像信息内的设备图像的标识信息，所述标识信息用于确定所述设备图像在所述设备图像信息的整个画面中的相对位置；
位置获取模块，用于获取来自于远端设备在所述设备图像上叠加的第一提示影像，并确定所述第一提示影像与所述设备图像的相对位置；
现场设备显示模块，用于将所述第一提示影像通过所述增强现实设备显示为第二提示影像，并将所述第二提示影像与现场环境叠加,所述第二提示影像与所述现场环境中设备的相对位置与所述第一提示影像与所述设备图像的相对位置相同。
7.根据权利要求6所述的使用AR技术的设备检修装置，其特征在于，所述使用AR技术的设备检修装置还包括：
语音通讯模块，用于将增强现实设备的第一语音端与所述远端设备的第二语音端通讯连接。
8.根据权利要求6所述的使用AR技术的设备检修装置，其特征在于，所述第一提示影像的轮廓与所述第二提示影像的轮廓相同。
9.根据权利要求6所述的使用AR技术的设备检修装置，其特征在于，所述使用AR技术的设备检修装置还包括：
建模模块，用于获取预先拍摄的现场环境中的若干设备的设备影像，并通过每个所述设备的设备影像建立设备模型；
显示调整模块，用于在将所述第一提示影像通过所述增强现实设备显示为第二提示影像时，所述第二提示影像的显示方位根据每个所述设备模型的方位进行调整，其中，每个所述设备模型的标识信息不同，不同的标识信息对应不同的所述第一提示影像和所述第二提示影像。
10.根据权利要求9所述的使用AR技术的设备检修装置，其特征在于，所述现场设备显示模块还包括：
属性叠加显示模块，用于在获取到所述标识信息后，通过增强现实设备将该标识信息对应的现场环境中设备的属性信息叠加于现场环境中。
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