CN112153267B - 基于ar智能眼镜的人眼视角局限空间作业远程监护*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于AR智能眼镜的人眼视角局限空间作业远程监护***，涉及AR眼镜远程监控技术领域；本发明包括AR增强现实眼镜，地面作业监护移动端，远程控制终端；所述AR增强现实眼镜包括安装在镜架上的摄像头、智能镜片、智能控制器；所述摄像头用于捕捉前方图像并生成前方视频图像；所述智能镜片用于提供用户交互界面，所述用户交互界面提供菜单选项并实时显示前方视频图像；所述智能控制器包括控制芯片、无线通信模块；所述地面作业监护移动端用于生成移动端标注图像；所述远程控制终端用于生成远程端标注图像；所述远程控制终端还用于生成混合标注图像。本发明用于实现人眼视角局限空间作业远程监护，能够使登高检修人员减少危险。
Description
技术领域
本发明属于AR眼镜远程监控技术领域，特别是涉及一种基于AR智能眼镜的人眼视角局限空间作业远程监护***。
背景技术
在变电站设备检修作业过程中，受作业场地及空间的限制，有些作业只能由单人完成，无法实现多人同时监护作业的目的；例如：登高作业中地面人员无法有效了解登高接线人员的作业状态，以及开关柜作业中柜外监护人员无法了解柜内作业人员的作业状态等问题。
以电气试验专业中220kV电流互感器试验为例：二次接线盒中对220kV电流互感器进行电容量介质损耗试验时，需要进行二次引线的试验接线工作。
二次集线盒距地面高度5-6米且设备间距较近，无法使用斗臂车等升降设备，只能由单人使用单梯或人字梯登高进行接线作业。
接线时地面人员无法直接观察到接线盒内的接线情况；如有设备异常，登高人员只能通过单手摄像的方式将盒内状况反馈给地面人员，接、拆线完毕后还需要第二人交替登高进行复查，地面人员很难直接对作业状况和作业质量进行有效管控，设备异常情况也很难实时传送至远方。
另外，登高作业人员以及监护人员不可能了解以及解决所有为问题，更多情况下，需要查询资料以及数字图书库获取故障问题或解决方案；登高作业人员以及监护人员如何在维修时，实现便捷获取相关资料，也是亟待解决的问题。
为解决上述问题，本发明提供一种基于AR智能眼镜的人眼视角局限空间作业远程监护***。
发明内容
本发明提出的是一种基于AR智能眼镜的人眼视角局限空间作业远程监护***，其目的旨在实现人眼视角局限空间作业的远程监护。
本发明的技术解决方案：一种基于AR智能眼镜的人眼视角局限空间作业远程监护***，该***包括AR增强现实眼镜，地面作业监护移动端，远程控制终端；所述AR增强现实眼镜包括安装在镜架上的摄像头、智能镜片、智能控制器；所述摄像头用于捕捉前方图像并生成前方视频图像；所述智能镜片用于提供用户交互界面，所述用户交互界面提供菜单选项并实时显示前方视频图像；
所述智能控制器包括控制芯片、无线通信模块；所述控制芯片通过摄像头接口接收前方视频图像，并对前方视频图像动态叠加处理生成AR端增强图像；所述控制芯片通过无线通信模块向地面作业监护移动端或远程控制终端传递AR端增强图像；
所述地面作业监护移动端，用于通过动态叠加处理对所述AR端增强图像标注指导信息生成移动端标注图像，并分别传递移动端标注图像至AR增强现实眼镜或远程控制终端；
所述远程控制终端用于通过动态叠加处理对AR端增强图像标注数据信息生成远程端标注图像；所述远程控制终端还可用于通过动态叠加处理对移动端标注图像标注数据信息生成混合标注图像；所述远程控制终端传递远程端标注图像、混合标注图像至AR增强现实眼镜或地面作业监护移动端。
本发明的有益效果：
1）能够实现人眼视角局限空间作业远程监护，能够有效的使登高检修人员减少危险；
2）通过用户交互界面显示，能帮助登高人员检修设备、提高效率；
3）能真正实现变电站一次设备检修作业多人多地协同作业，提高检修效率。
附图说明
附图1为本发明中AR增强现实眼镜的结构示意图。
附图2为本发明的基于AR智能眼镜的人眼视角局限空间作业远程监护***的结构示意图。
具体实施方式
一种基于AR智能眼镜的人眼视角局限空间作业远程监护***，该***包括AR增强现实眼镜，地面作业监护移动端，远程控制终端；所述AR增强现实眼镜包括安装在AR增强现实眼镜镜架上的摄像头、智能镜片、智能控制器；所述摄像头用于捕捉前方图像并生成前方视频图像；所述智能镜片用于提供用户交互界面，所述用户交互界面提供菜单选项并实时显示前方视频图像；
所述智能控制器包括控制芯片、无线通信模块；所述控制芯片通过摄像头接口接收前方视频图像，并对前方视频图像动态叠加处理生成AR端增强图像；所述控制芯片通过无线通信模块向地面作业监护移动端或远程控制终端传递AR端增强图像；
所述地面作业监护移动端，用于通过动态叠加处理对所述AR端增强图像标注指导信息生成移动端标注图像，并分别传递移动端标注图像至AR增强现实眼镜或远程控制终端；
所述远程控制终端用于通过动态叠加处理对AR端增强图像标注数据信息生成远程端标注图像；所述远程控制终端还可用于通过动态叠加处理对移动端标注图像标注数据信息生成混合标注图像；所述远程控制终端传递远程端标注图像、混合标注图像至AR增强现实眼镜或地面作业监护移动端。
所述智能控制器还包括语音识别模块；所述智能控制器通过语音控制选择显示前方视频图像、AR端增强图像、移动端标注图像、远程端标注图像或混合标注图像。
作为一种优选的技术方案，所述AR增强现实眼镜的镜架上还安装有与智能控制器电连接的局放感应器；所述局放感应器监测电气设备中带电线路信息并传递至智能控制器；所述控制芯片通过动态叠加处理将带电线路信息标注到前方视频图像以生成AR端增强图像。
作为一种优选的技术方案，所述控制芯片通过与语音识别模块电连接，用于将语音指令识别成控制指令；所述控制芯片根据控制指令控制图像集的图像翻页、放大、缩小以及视角移动；所述图像集包括前方视频图像、AR端增强图像、移动端标注图像、远程端标注图像或混合标注图像。
作为一种优选的技术方案，所述语音识别模块通过蓝牙模块与蓝牙耳机通信连接，用于接收语音指令或语音交互。
作为一种优选的技术方案，所述智能控制器内还设置有存储单元；所述控制芯片控制摄像头进行视频录制并存储视频录像至存储单元；所述控制芯片还通过流媒体技术控制摄像头录制的视频录像传递至地面作业监护移动端或远程控制终端；所述地面作业监护移动端或远程控制终端对视频录像直播播放。
作为一种优选的技术方案，所述AR增强现实眼镜、地面作业监护移动端、远程控制终端均与服务器通信连接；所述服务器中设有数字图书库，用于存储试验标准化流程以及被试验设备详细资料；所述地面作业监护移动端以及远程控制终端通过查询数字图书库，获取设备信息用于标注到移动端标注图像上。
作为一种优选的技术方案，所述控制芯片从存储单元的视频录像中截取操作视频录像并传递至服务器的数字图书库中，用于VR培训。
本发明具有以下优点：
1）本发明局放感应器检测出电气设备中带电线路信息，并通过动态叠加处理将带电线路信息标注到前方视频图像上生成AR端增强图像，实现设备检修作业技术与增强现实虚拟、智能感知技术相结合，实现人眼视角局限空间作业远程监护，能够有效的使登高检修人员减少危险；
2）本发明地面监护人员通过观察AR端增强图像以及检索相关资料后，对AR端增强图像标注相关的指导信息并通过动态叠加处理生成移动标注图像，最后传递至AR增强现实眼镜并通过用户交互界面显示，以帮助登高人员检修设备，提高效率；
3）本发明远程端标注图像为服务中心人员，通过查询更为详细的资料结合AR端增强图像给出的维修以及检查建议，并动态叠加到AR端增强图像上形成的；同样的，混合标注图像是基于移动端标注图像，动态叠加维修以及检查建议形成的，以便登高人员避免危险以及更高效的检修；
4）本发明控制芯片还通过流媒体技术控制摄像头录制的视频录像传递至地面作业监护移动端或远程控制终端；地面作业监护移动端或远程控制终端对视频录像直播播放；真正实现变电站一次设备检修作业多人多地协同作业，提高检修效率。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
实施例1
下面将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
参照附图1-2所示，本发明为基于AR智能眼镜的人眼视角局限空间作业远程监护***，包括：AR增强现实眼镜、地面作业监护移动端以及远程控制终端。
AR增强现实眼镜包括安装在镜架上的摄像头、智能镜片以及智能控制器；摄像头，用于捕捉前方图像并生成前方视频图像；具体的，此处摄像头可以采用双目深度摄像头，该双目深度摄像头嵌设在镜架的中间位置，双目深度摄像头是使用立体视觉的原理（stereo，MVS）来估计深度，其利用视差原理来求取深度的，投射一个图案，然后进行比较，其能起到增强现实的作用，双目深度摄像头通过摄像头接口与控制芯片连接；实现设备检修作业技术与增强现实虚拟、智能感知技术相结合，实现人眼视角局限空间作业远程监护。
智能镜片用于提供用户交互界面，用户交互界面提供菜单选项并实时显示前方视频图像；具体的，控制芯片通过与语音识别模块电连接，用于将语音指令识别成控制指令；具体的，用户交互界面包括我的应用程序、相机以及我的文件；打开我的应用程序，转动头部选择后选择项目，具体包括：设备巡视、设备台账、区域搜索以及可视化展示。
智能控制器包括控制芯片以及无线通信模块；控制芯片通过摄像头接口接收前方视频图像，并对前方视频图像动态叠加处理生成AR端增强图像；具体的，镜架上还安装与智能控制器电连接的局放感应器；局放感应器监测电气设备中带电线路信息并传递至智能控制器；控制芯片通过动态叠加处理将带电线路信息标注到前方视频图像以生成AR端增强图像；而实际使用中，无线传输模块为4G模块，便于实现远程的文字、图像以及视频传输，局放感应器的检测范围如下：
10kV电气设备中带电线路，检测距离为0-0.7米；35kV电气设备中带电线路，检测距离为0.7-1.0米；110kV电气设备中带电线路，检测距离为1.0-1.5米；220kV电气设备中带电线路，检测距离为1.5-3.0米；此处，局放感应器检测出电气设备中带电线路并动态叠加到前方视频图像，能够有效的使登高检修人员减少危险。
另外，控制芯片通过无线通信模向地面作业监护移动端或远程控制终端传递AR端增强图像；地面作业监护移动端，用于通过动态叠加处理对AR端增强图像标注指导信息生成移动端标注图像，并分别传递移动端标注图像至AR增强现实眼镜或远程控制终端；具体的，包括数字图书馆，用于远程查询数字图书库，用于存储试验标准化流程以及被试验设备详细资料；实时视频，用于实时展示摄像头捉的视频图像；以及图片管理，用于保存或展示前方视频图像、AR端增强图像、移动端标注图像、远程端标注图像或混合标注图像；此处，地面监护人员通过观察AR端增强图像以及检索相关资料后，对AR端增强图像标注相关的知道信息并通过动态叠加处理生成移动标注图像，最后传递至AR增强现实眼镜并通过用户交互界面显示，以帮助登高人员检修设备，提高效率。
远程控制终端，用于通过动态叠加处理对AR端增强图像标注数据信息生成远程端标注图像；远程控制终端，用于通过动态叠加处理对移动端标注图像标注数据信息生成混合标注图像；此处，远程端标注图像为服务中心人员，通过查询更为详细的资料结合AR端增强图像给出的维修以及检查建议，并动态叠加到AR端增强图像上形成的；同样的，混合标注图像是基于移动端标注图像，动态叠加维修以及检查建议形成的，以便登高人员避免危险以及更高效的检修。
远程控制终端传递远程端标注图像、混合标注图像至AR增强现实眼镜或地面作业监护移动端；智能控制器通过语音控制选择显示前方视频图像、AR端增强图像、移动端标注图像、远程端标注图像或混合标注图像；实际上，语音识别模块通过蓝牙模块与蓝牙耳机通信连接，用于接收语音指令或语音交互；控制芯片根据控制指令控制图像集的图像翻页、放大、缩小以及视角移动；而图像集包括前方视频图像、AR端增强图像、移动端标注图像、远程端标注图像或混合标注图像；另外，语音识别模块识别常用控制指令包括：实时传输、视频录像、电子文件查看以及文件传输，无需逐级打开功能菜单，便于操作。
另外，智能控制器内设置存储单元；控制芯片控制摄像头进行视频录制并存储视频录像至存储单元；控制芯片还通过流媒体技术控制摄像头录制的视频录像传递至地面作业监护移动端或远程控制终端；地面作业监护移动端或远程控制终端对视频录像直播播放；真正实现变电站一次设备检修作业多人多地协同作业。
AR增强现实眼镜、地面作业监护移动端以及远程控制终端均与服务器通信连接；服务器中设有数字图书库，用于存储试验标准化流程以及被试验设备详细资料；地面作业监护移动端以及远程控制终端通过查询数字图书库，获取设备信息用于标注到移动端标注图像上；远程AR画面实时标注功能，快速有效监护指导高空作业；满足不同场景作业现场不同角色监护需要。控制芯片从存储单元的视频录像中截取错误操作视频录像并传递至服务器的数字图书库中，用于VR培训，供VR培训***作为教材使用，提高VR培训成效。
本发明在实际使用时，局放感应器检测出电气设备中带电线路信息，并通过动态叠加处理将带电线路信息标注到前方视频图像上生成AR端增强图像，实现设备检修作业技术与增强现实虚拟、智能感知技术相结合，实现人眼视角局限空间作业远程监护，能够有效的使登高检修人员减少危险；同时，地面监护人员通过观察AR端增强图像以及检索相关资料后，对AR端增强图像标注相关的知道信息并通过动态叠加处理生成移动标注图像，最后传递至AR增强现实眼镜并通过用户交互界面显示，以帮助登高人员检修设备，提高效率。
另外，为保证更好的维修效果，远程端标注图像为服务中心人员，通过查询更为详细的资料结合AR端增强图像给出的维修以及检查建议，并动态叠加到AR端增强图像上形成的；同样的，混合标注图像是基于移动端标注图像，动态叠加维修以及检查建议形成的，以便登高人员避免危险以及更高效的检修。
值得注意的是，上述***实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明；优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。
Claims (6)
1.基于AR智能眼镜的人眼视角局限空间作业远程监护***，其特征是该***包括AR增强现实眼镜，地面作业监护移动端，远程控制终端；
所述AR增强现实眼镜包括安装在镜架上的摄像头、智能镜片、智能控制器；所述摄像头用于捕捉前方图像并生成前方视频图像；所述智能镜片用于提供用户交互界面，所述用户交互界面提供菜单选项并实时显示前方视频图像；
所述智能控制器包括控制芯片、无线通信模块；所述控制芯片通过摄像头接口接收前方视频图像，并对前方视频图像动态叠加处理生成AR端增强图像；所述控制芯片通过无线通信模块向地面作业监护移动端或远程控制终端传递AR端增强图像；
所述地面作业监护移动端，用于通过动态叠加处理对所述AR端增强图像标注指导信息生成移动端标注图像，并分别传递移动端标注图像至AR增强现实眼镜或远程控制终端；
所述远程控制终端用于通过动态叠加处理对AR端增强图像标注数据信息生成远程端标注图像；所述远程控制终端还用于通过动态叠加处理对移动端标注图像标注数据信息生成混合标注图像；所述远程控制终端传递远程端标注图像、混合标注图像至AR增强现实眼镜或地面作业监护移动端；
所述智能控制器还包括语音识别模块；所述智能控制器通过语音控制选择显示前方视频图像、AR端增强图像、移动端标注图像、远程端标注图像或混合标注图像；
所述AR增强现实眼镜的镜架上还安装有与智能控制器电连接的局放感应器；所述局放感应器监测电气设备中带电线路信息并传递至智能控制器；所述控制芯片通过动态叠加处理将带电线路信息标注到前方视频图像以生成AR端增强图像。
2.根据权利要求1所述的基于AR智能眼镜的人眼视角局限空间作业远程监护***，其特征是所述控制芯片通过与语音识别模块电连接，用于将语音指令识别成控制指令；所述控制芯片根据控制指令控制图像集的图像翻页、放大、缩小以及视角移动；所述图像集包括前方视频图像、AR端增强图像、移动端标注图像、远程端标注图像或混合标注图像。
3.根据权利要求1所述的基于AR智能眼镜的人眼视角局限空间作业远程监护***，其特征是所述语音识别模块通过蓝牙模块与蓝牙耳机通信连接，用于接收语音指令或语音交互。
4.根据权利要求1所述的基于AR智能眼镜的人眼视角局限空间作业远程监护***，其特征是所述智能控制器内还设置有存储单元；所述控制芯片控制摄像头进行视频录制并存储视频录像至存储单元；所述控制芯片还通过流媒体技术控制摄像头录制的视频录像传递至地面作业监护移动端或远程控制终端；所述地面作业监护移动端或远程控制终端对视频录像直播播放。
5.根据权利要求4所述的基于AR智能眼镜的人眼视角局限空间作业远程监护***，其特征是所述AR增强现实眼镜、地面作业监护移动端、远程控制终端均与服务器通信连接；所述服务器中设有数字图书库，用于存储试验标准化流程以及被试验设备详细资料；所述地面作业监护移动端以及远程控制终端通过查询数字图书库，获取设备信息用于标注到移动端标注图像上。
6.根据权利要求5所述的基于AR智能眼镜的人眼视角局限空间作业远程监护***，其特征是所述控制芯片从存储单元的视频录像中截取操作视频录像并传递至服务器的数字图书库中，用于VR培训。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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