CN114782851A - Ar设备的控制系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了AR设备的控制系统和方法，包括：扫描传感器、算法处理器、数据库、显示单元和语音单元；扫描传感器、数据库、显示单元和语音单元分别与算法处理器相连接；扫描传感器用于采集用户视野范围内的图像；算法处理器用于将图像通过图像识别算法进行提取，得到特征值；将特征值与数据库中预存的特征值进行比较，得到比较结果；显示单元用于根据比较结果显示不同颜色的光标；语音单元用于根据比较结果播放语音提示信息；通过算法处理器可以对数据进行实时和准确判断，提高工作效率。

Description

AR设备的控制系统和方法
技术领域
本发明涉及控制领域，尤其是涉及AR设备的控制系统和方法。
背景技术
在工业中，当工作人员去现场巡视工作，记录数据时，一方面可通过经验判断数据是正常还是异常；另一方面，将数据记录，汇报给上级并进行分析后，确定数据是正常或异常。
综上，上述方法均是采用人工的方式对数据进行判断，无法确保数据判断的准确性和实时性，工作效率低。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供AR设备的控制系统和方法，通过算法处理器可以对数据进行实时和准确判断，提高工作效率。
第一方面，本发明实施例提供了AR设备的控制系统，所述系统包括扫描传感器、算法处理器、数据库、显示单元和语音单元；
所述扫描传感器、所述数据库、所述显示单元和所述语音单元分别与所述算法处理器相连接；
所述扫描传感器，用于采集用户视野范围内的图像；
所述算法处理器，用于将所述图像通过图像识别算法进行提取，得到特征值；将所述特征值与所述数据库中预存的特征值进行比较，得到比较结果；
所述显示单元，用于根据所述比较结果显示不同颜色的光标；
所述语音单元，用于根据所述比较结果播放语音提示信息。
进一步的，所述数据库包括本地数据库和云端服务器的远程数据库；
所述算法处理器，用于根据所述特征值从所述本地数据库中查找所述预存的特征值，如果查找到所述预存的特征值，则将所述特征值与所述本地数据库中所述预存的特征值进行比较；
如果没有查找到所述预存的特征值，则从所述云端服务器的所述远程数据库中查找所述预存的特征值，如果查找到，则将所述特征值与所述远程数据库中所述预存的特征值进行比较。
进一步的，所述预存的特征值包括预设阈值范围；
所述显示单元，用于当所述特征值在所述预设阈值范围内时，显示第一颜色的光标；
当所述特征值不在所述预设阈值范围内时，显示第二颜色的光标。
进一步的，所述语音单元，用于当所述特征值在所述预设阈值范围内时，播放操作信息；
当所述特征值不在所述预设阈值范围内时，播放提示信息；
其中，所述操作信息包括指导操作信息或应用操作信息，所述提示信息包括告警信息、报警信息或处理措施信息。
进一步的，所述系统还包括穿戴处理器；
所述穿戴处理器，分别与所述语音单元和所述显示单元相连接，用于接收所述语音单元发送的身份验证信息，并对所述身份验证信息进行验证；如果通过，则对所述用户进行授权，并启动所述AR设备开始工作。
进一步的，还包括边缘计算服务器，与所述算法处理器相连接，用于将所述特征值按照优先级进行排序，并对排序后的特征值进行处理，并将处理后的特征值实时发送给中央服务器。
进一步的，还包括中央服务器，与所述边缘计算服务器相连接，用于将所述处理后的特征值进行过滤，得到过滤后的特征值，并存储所述过滤后的特征值。
进一步的，所述特征值包括边界值、温度值、波动值和曲线中的一种或几种。
第二方面，本发明实施例提供了AR设备的控制方法，应用于如上所述的AR设备的控制系统，所述系统包括扫描传感器、算法处理器、数据库、显示单元和语音单元，所述方法包括：
所述扫描传感器采集用户视野范围内的图像；
所述算法处理器将所述图像通过图像识别算法进行提取，得到特征值；将所述特征值与所述数据库中预存的特征值进行比较，得到比较结果；
所述显示单元根据所述比较结果显示不同颜色的光标；
所述语音单元根据所述比较结果播放语音提示信息。
第三方面，本发明实施例提供了电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的方法。
本发明实施例提供了AR设备的控制系统和方法，包括：扫描传感器、算法处理器、数据库、显示单元和语音单元；扫描传感器、数据库、显示单元和语音单元分别与算法处理器相连接；扫描传感器用于采集用户视野范围内的图像；算法处理器用于将图像通过图像识别算法进行提取，得到特征值；将特征值与数据库中预存的特征值进行比较，得到比较结果；显示单元用于根据比较结果显示不同颜色的光标；语音单元用于根据比较结果播放语音提示信息；通过算法处理器可以对数据进行实时和准确判断，提高工作效率。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
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为本发明实施例一提供的AR设备的控制系统示意图；
图2为本发明实施例二提供的另一AR设备的控制系统示意图；
图3为本发明实施例二提供的AR设备与边缘计算服务器交互示意图；
图4为本发明实施例三提供的AR设备的控制系统应用场景示意图；
图5为本发明实施例四提供的AR设备的控制方法流程图。
图标：
1-扫描传感器；2-算法处理器；3-数据库；4-显示单元；5-语音单元；6-云端服务器；7-穿戴处理器；8-边缘计算服务器；9-中央服务器；10-无线收发单元；11-信息存储单元。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明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。
在工业上，通过AR(Augmented Reality，增强现实)设备捕捉应用场景和实际操作时候，AR设备会实时指导操作人员尽快上岗，实现熟练操作，缩短设备投产时间和人员培训费用；在流水线上，AR设备可以指导操作人员进行操作，减少操作人员误操作，以及减少设备不正常操作引起的事故造成经济损失，提高工作效率。其中，AR设备是现实与虚拟场景的结合，根据观察的视角，通过AI(Artificial Intelligence，人工智能)大数据进行对捕捉的现场进行正确与错误的比较，发现及时改进，有效避免了错误操作的发生。
另外，AR设备在配电巡视工作中，可以随时发现异常设备和参数异常，物理量和模拟量都是通过人眼采集到的信息，例如，指针仪表数据、温度值、多数据链的大数据预测和预警等问题。
AR设备还可以使工作人员达到专业技能提升，可以短时间熟练掌握专业技能，同时避免人员巡检盲区，在有限时间内高质量完成设备巡检和日常工作。
AR设备还可以实现远程协助，与中央服务器联网，当发现问题时，及时采取相应措施处理突发情况，通过调取数据库中的数据信息，获取故障信息与现有设备的处理操作，从而避免事故的发生。
为便于对本实施例进行理解，下面对本发明实施例进行详细介绍。
实施例一：
图1为本发明实施例一提供的AR设备的控制系统示意图。
参照图1，该系统包括扫描传感器1、算法处理器2、数据库3、显示单元4和语音单元5；
扫描传感器1、数据库3、显示单元4和语音单元5分别与算法处理器2相连接；
扫描传感器1，用于采集用户视野范围内的图像；
算法处理器2，用于将图像通过图像识别算法进行提取，得到特征值；将特征值与数据库中预存的特征值进行比较，得到比较结果；
显示单元4，用于根据比较结果显示不同颜色的光标；
这里，显示单元4在视觉前产生一个扫描后的圆形投影，可以显示后台数据。
语音单元5，用于根据比较结果播放语音提示信息。
本实施例中，从视角捕捉实时现场场景，扫描传感器在视角停留预设时间后，在用户视野范围内采集图像；其中，预设时间可以为3秒，可根据需求设定预设时间；算法处理器将图像作为图像识别算法的输入，输出得到特征值；将特征值与数据库中预存的特征值进行比较，得到比较结果；显示单元根据比较结果显示不同颜色的光标；语音单元根据比较结果播放语音提示信息；通过算法处理器可以对数据进行实时和准确判断，提高工作效率。
实施例二：
图2为本发明实施例二提供的另一AR设备的控制系统示意图。
参照图2，该系统包括扫描传感器1、算法处理器2、数据库3、显示单元4和语音单元5；还包括云端服务器6、穿戴处理器7、边缘计算服务器8和中央服务器9；
进一步的，数据库3包括本地数据库和云端服务器的远程数据库；
算法处理器2，用于根据特征值从本地数据库中查找预存的特征值，如果查找到预存的特征值，则将特征值与本地数据库中预存的特征值进行比较；
如果没有查找到预存的特征值，则从云端服务器6的远程数据库中查找预存的特征值，如果查找到，则将特征值与远程数据库中预存的特征值进行比较。
具体地，算法处理器2将特征值与数据库3中预存的特征值进行比较时，先从本地数据库中进行查找，如果没有查找到，则算法处理器2向云端服务器6发送查询请求信息，云端服务器6根据查询请求信息得到预设的特征值，并将预存的特征值发送给算法处理器2，算法处理器2将特征值与远程数据库中预存的特征值进行比较。
预存的特征值的设定，如数据库3标定50HZ基准值，正负0.02HZ的容许范围，但是曲线会有波动数据，那么以50HZ为基准值和时间维度去做趋势分析，确定是否在最近发生过闪动、升高或者下降的情况；并且结合日志和气象信息判断是否有风险产生。
进一步的，预存的特征值包括预设阈值范围；
显示单元4，用于当特征值在预设阈值范围内时，显示第一颜色的光标；
当特征值不在预设阈值范围内时，显示第二颜色的光标。
具体地，当特征值在预设阈值范围内时，即特征值与预存的特征值匹配，以第一颜色显示光标；当特征值不在预设阈值范围内时，即特征值与预存的特征值不匹配，以第二颜色显示光标。其中，第一颜色为绿色，第二颜色为红色。
进一步的，语音单元5，用于当特征值在预设阈值范围内时，播放操作信息；
当特征值不在预设阈值范围内时，播放提示信息；
其中，操作信息包括指导操作信息或应用操作信息，提示信息包括告警信息、报警信息或处理措施信息。
这里，当特征值在预设阈值范围内时，语音单元5播放操作信息；其中，对于新的用户(未使用过AR设备的佩戴者)来讲，播放指导操作信息，对于已使用过的用户来讲，播放应用操作信息。另外，语音单元5还可以播放安全防护提醒信息。
用户通过语音或者按键的方式进行回应，此时画面恢复正常；如果用户没有回应，则通过语音单元播放告警信息后，画面关闭。其中，语音单元采用骨传导技术。
进一步的，系统还包括穿戴处理器7；
穿戴处理器7，分别与语音单元5和显示单元4相连接，用于接收语音单元5发送的身份验证信息，并对身份验证信息进行验证；如果通过，则对用户进行授权，并启动AR设备开始工作。
进一步的，参照图3，还包括边缘计算服务器8，与算法处理器2相连接，用于将特征值按照优先级进行排序，并对排序后的特征值进行处理，并将处理后的特征值实时发送给中央服务器9。
具体地，扫描传感器采集图像后，将图像发送给算法处理器2，算法处理器2通过无线收发单元发送给边缘计算服务器8，边缘计算服务器8按照优先级顺序再发送给中央服务器9或远程专家组，然后中央服务器9或远程专家组再反馈给用户，从而完成一次数据交互。还可以将处理后的特征值发送给云端服务器6。
边缘计算服务器8是为了解决实时传输的问题，由于传统数据链路太长，物联网要求将实时的信息进行收集、分析、处理和计算，因此需要通过边缘计算服务器8将特征值按照优先级进行排序，并对排序后的特征值进行处理，实现高速传输即可满足需求，否则AR设备体积就会很大。
进一步的，还包括中央服务器9，与边缘计算服务器8相连接，用于将处理后的特征值进行过滤，得到过滤后的特征值，并存储过滤后的特征值。
这里，由于处理后的特征值中可能存在非必需的数据，故需要通过中央服务器对处理后的特征值进行过滤，从而得到过滤后的特征值。
进一步的，特征值包括边界值、温度值、波动值和曲线中的一种或几种。
本发明实施例提供了AR设备的控制系统，包括：扫描传感器、算法处理器、数据库、显示单元和语音单元；扫描传感器、数据库、显示单元和语音单元分别与算法处理器相连接；扫描传感器用于采集用户视野范围内的图像；算法处理器用于将图像通过图像识别算法进行提取，得到特征值；将特征值与数据库中预存的特征值进行比较，得到比较结果；显示单元用于根据比较结果显示不同颜色的光标；语音单元用于根据比较结果播放语音提示信息；通过算法处理器可以对数据进行实时和准确判断，提高工作效率。
实施例三：
图4为本发明实施例三提供的AR设备的控制系统应用场景示意图。
参照图4，该系统包括穿戴处理器7、算法处理器2、无线收发单元10、信息存储单元11和语音单元5；其中，无线收发单元10用于接收数据或发送数据；信息存储单元11用于对数据进行存储。
AR设备的左眼镜是在视野范围内扫描后，显示的圆形是半透明的，可以看到目标对象(柜体)的产品名称、柜体结构和故障代码。其中，视野范围为270度，可以满足正常工作所需要的视角。
在用户视野范围内采集图像，算法处理器2将图像作为图像识别算法的输入，输出得到特征值；将特征值与数据库中预存的特征值进行比较，得到比较结果；算法处理器2通过无线收发单元10发送给边缘计算服务器，边缘计算服务器按照优先级顺序再发送给中央服务器。
实施例四：
图5为本发明实施例四提供的AR设备的控制方法流程图。
参照图5，应用于如上所述的AR设备的控制系统，该系统包括扫描传感器、算法处理器、数据库、显示单元和语音单元，该方法包括以下步骤：
步骤S101，扫描传感器采集用户视野范围内的图像；
步骤S102，算法处理器将图像通过图像识别算法进行提取，得到特征值；
步骤S103，将特征值与数据库中预存的特征值进行比较，得到比较结果；
步骤S104，显示单元根据比较结果显示不同颜色的光标；
步骤S105，语音单元根据比较结果播放语音提示信息。
本发明实施例提供了AR设备的控制方法，包括：扫描传感器采集用户视野范围内的图像；算法处理器将图像通过图像识别算法进行提取，得到特征值；将特征值与数据库中预存的特征值进行比较，得到比较结果；显示单元根据比较结果显示不同颜色的光标；语音单元根据比较结果播放语音提示信息；通过算法处理器可以对数据进行实时和准确判断，提高工作效率。
本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述实施例提供的AR设备的控制方法的步骤。
本发明实施例还提供一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，计算机可读介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述实施例的AR设备的控制方法的步骤。
本发明实施例所提供的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
另外，在本发明实施例的描述中，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。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种AR设备的控制系统，其特征在于，所述系统包括扫描传感器、算法处理器、数据库、显示单元和语音单元；
所述扫描传感器、所述数据库、所述显示单元和所述语音单元分别与所述算法处理器相连接；
所述扫描传感器，用于采集用户视野范围内的图像；
所述算法处理器，用于将所述图像通过图像识别算法进行提取，得到特征值；将所述特征值与所述数据库中预存的特征值进行比较，得到比较结果；
所述显示单元，用于根据所述比较结果显示不同颜色的光标；
所述语音单元，用于根据所述比较结果播放语音提示信息。
2.根据权利要求1所述的AR设备的控制系统，其特征在于，所述数据库包括本地数据库和云端服务器的远程数据库；
所述算法处理器，用于根据所述特征值从所述本地数据库中查找所述预存的特征值，如果查找到所述预存的特征值，则将所述特征值与所述本地数据库中所述预存的特征值进行比较；
如果没有查找到所述预存的特征值，则从所述云端服务器的所述远程数据库中查找所述预存的特征值，如果查找到，则将所述特征值与所述远程数据库中所述预存的特征值进行比较。
3.根据权利要求1所述的AR设备的控制系统，其特征在于，所述预存的特征值包括预设阈值范围；
所述显示单元，用于当所述特征值在所述预设阈值范围内时，显示第一颜色的光标；
当所述特征值不在所述预设阈值范围内时，显示第二颜色的光标。
4.根据权利要求3所述的AR设备的控制系统，其特征在于，所述语音单元，用于当所述特征值在所述预设阈值范围内时，播放操作信息；
当所述特征值不在所述预设阈值范围内时，播放提示信息；
其中，所述操作信息包括指导操作信息或应用操作信息，所述提示信息包括告警信息、报警信息或处理措施信息。
5.根据权利要求1所述的AR设备的控制系统，其特征在于，所述系统还包括穿戴处理器；
所述穿戴处理器，分别与所述语音单元和所述显示单元相连接，用于接收所述语音单元发送的身份验证信息，并对所述身份验证信息进行验证；如果通过，则对所述用户进行授权，并启动所述AR设备开始工作。
6.根据权利要求1所述的AR设备的控制系统，其特征在于，还包括边缘计算服务器，与所述算法处理器相连接，用于将所述特征值按照优先级进行排序，并对排序后的特征值进行处理，并将处理后的特征值实时发送给中央服务器。
7.根据权利要求6所述的AR设备的控制系统，其特征在于，还包括中央服务器，与所述边缘计算服务器相连接，用于将所述处理后的特征值进行过滤，得到过滤后的特征值，并存储所述过滤后的特征值。
8.根据权利要求1所述的AR设备的控制系统，其特征在于，所述特征值包括边界值、温度值、波动值和曲线中的一种或几种。
9.一种AR设备的控制方法，其特征在于，应用于权利要求1至8任一项所述的AR设备的控制系统，所述系统包括扫描传感器、算法处理器、数据库、显示单元和语音单元，所述方法包括：
所述扫描传感器采集用户视野范围内的图像；
所述算法处理器将所述图像通过图像识别算法进行提取，得到特征值；将所述特征值与所述数据库中预存的特征值进行比较，得到比较结果；
所述显示单元根据所述比较结果显示不同颜色的光标；
所述语音单元根据所述比较结果播放语音提示信息。
10.一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求9所述的方法。
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