【技术实现步骤摘要】
基于混合现实技术的实景训练系统
本专利技术涉及自动化领域、图像处理领域以及视频控制领域，具体涉及基于混合现实技术的实景训练系统。
技术介绍
中国素有自行车王国之称，据中国自行车行业协会的统计，我国自行车保有量以4亿辆稳居世界首位，自行车企业数量的平均增长率约为7.4％，每年产量增长值约为7.8％。因此，我国自行车的保有量在一定程度上为自行车运动特别是自行车健身运动的发展奠定了良好的群众基础。同时，随着经济条件的不断提升，形形色色的健身运动已经普及到了家家户户，国人从未像现在这样关注自己的身体健康。以骑自行车这种简单、方便、绿色的方式来锻炼也越来越成为一种时尚健康的健身方式。但是由于环境污染等原因，室外骑行时雾霾天气和寒冷空气会一定程度地损害骑友们的身体健康；而且糟糕的视线和道路条件也会带来一些安全隐患。这些都成了阻碍人们开展骑行运动的重要因素。因此，不受环境、天气、时间等骑行条件影响的室内骑行台就成为了广大骑友们的理想选择。现在一般的固定式骑行训练台已经很常见，但他们大都是机械式的，功能比较单一。随着智能穿戴设备大量涌入国内市场，智能骑行这一理念也逐渐被大家所接受...
【技术保护点】
1.一种基于混合现实技术的实景训练系统，其特征在于：包括实景骑行训练系统和基于混合现实技术的视频处理系统；所述用于实现实景骑行训练系统包括：视频采集模块，用于视频拍摄和数据采集，数据采集针对海拔、经纬度和坡度，采集到的数据用于后期的处理；数据处理模块，坡度数据处理采用基于傅里叶级数展开的曲线拟合方法，经纬度和海拔数据不做处理；播放显示模块，采用WPF中的视频播放控件类，视频播放控件类封装视频播放器类的全部功能，播放视频的时候，在播放视频的界面添加一个视频播放控件元素，在视频模式下还需要显示用户的训练数据，将视频播放控件和标签组合起来就可以完成视频播放及显示的需求；所述基于混...
【技术特征摘要】
1.一种基于混合现实技术的实景训练系统，其特征在于：包括实景骑行训练系统和基于混合现实技术的视频处理系统；所述用于实现实景骑行训练系统包括：视频采集模块，用于视频拍摄和数据采集，数据采集针对海拔、经纬度和坡度，采集到的数据用于后期的处理；数据处理模块，坡度数据处理采用基于傅里叶级数展开的曲线拟合方法，经纬度和海拔数据不做处理；播放显示模块，采用WPF中的视频播放控件类，视频播放控件类封装视频播放器类的全部功能，播放视频的时候，在播放视频的界面添加一个视频播放控件元素，在视频模式下还需要显示用户的训练数据，将视频播放控件和标签组合起来就可以完成视频播放及显示的需求；所述基于混合现实技术的视频处理系统包括：动态路径规划模块，包括车道线检测单元和障碍物检测单元；车道线检测单元，通过读取视频流，将视频进行反透视变换，变换后的视频进行预处理，经过Canny变换边缘检测和随机霍夫变换车道线检测，根据斜率和长度筛选符合要求的线段；障碍物检测单元，通过上面车道线的检测，得到赛道场景中的车道区域，将此区域设置为感兴趣区域进行车道中的障碍物检测。将边界标线包围的矩形区域设置为感兴趣区域，采用背景差分法提取交通图像中的前景车辆；虚拟人物融合模块，根据前面的动态路径规划得到虚拟人物在视频中的运动轨迹，然后根据彼此之间的距离将虚拟人物正确地融入到视频画面中相应的位置。2.如权利要求1所述基于混合现实技术的实景训练系统，其特征在于：所述基于傅里叶级数展开的曲线拟合方法中，设f(x)是一个周期为T的波，在一定条件下可以把它写成：其中，为n次谐波，上式右端可称为由f(x)确定的傅里叶级数；当函数f(x)满足条件：在区间(0，L)上除了有限个第一类间断点外，处处都是连续的，同时至多只有有限个极值点；则f(x)的傅立叶级数收敛，并且在连续点处收敛于该点的函数值，在间断点处收敛于该点左极限与右极限的算术平均值；设函数f(x)已展开为全区间一致收敛的三角级数：将其沿区间[-π，π]积分，由三角函数的正交性可得：即设n是任一正整数，对f(x)的展开式两边都乘以cosnx沿[-π，π]积分，得：即同理，拟合具体计算结果如下：f(x)＝a0+a1cos(xw)+b1sin(xw)+a2cos(2xw)+b2sin(2xw)+a3cos(3xw)+b3sin(3xw)+a4cos(4xw)+b4sin(4xw)+a5cos(5xw)+b5sin(5xw)+a6cos(6xw)+b6sin(6xw)+a7cos(7xw)+b7sin(7xw)+a8cos(8xw)+b8sin(8xw)。3.如权利要求1或2所述基于混合现实技术的实景训练系统，其特征在于：所述播放显示模块中，采用自适应播放速度算法，通过获取播放器的最大播放倍数N，视频播放的最大速度Smax＝S0N，下位机传递上来最大的速度Smax0，当Smax0小于Smax，根据实际骑行数据可以实现其正常的播放速度playSpeed＝S/S0，当Smax0大于Smax，playSpeed＝(Smax/Smax0)(S/S0)＝SN/Smax0，其中S为下位机传上来的实际速度，S0为视频录制的标准速度。4.如权利要求1或2所述基于混合现实技术的实景训练系统，其特征在于：所述车道线检测单元，处理过程包含以下步骤：2.1.1：视频进行反透视变换在对视频进行反透视变换前，先确定视频从世界坐标系到像素坐标系的对应关系，再将视频进行反透视变换，把视角转变为俯视图，把视频画面投影到道路平面，去除透视误差，得到真实的路面场景；2.1.2：视频预处理先对反透视变换后的画面设置感兴趣区ROI，然后进行腐蚀膨胀、平滑处理预处理，首先设置感兴趣的区域ROI，根据车道线的一系列特点，逐步缩小感兴趣区域，聚焦于车道线可能出现的位置；然后通过腐蚀和膨胀这一组形态学操作，消除图像噪音，最后使用中值滤波进行图像平滑处理；2.1.3：Canny变换检测出画面的边缘Canny边缘检测基于多级算法，并且采用两个关键阈值，高阈值Th和低阈值Tl来检测和连接边缘，根据灰度直方图来设置阈值，自动获得其Th和Tl，应用局部Th和Tl进行检测并连接每一个子图的边缘，再将处理后的子图合并为一个集成图像；2.1.4：Hough变换进行车道线检测选用...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯远静，朱涛，郑天驰，田英傲，赵小龙，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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