基于并行分布的增强现实场景仿真系统技术方案

本发明专利技术公开了基于并行分布的增强现实场景仿真系统，包括图像采集与传输模块、注册融合模块、图像拼接模块、立体显示模块和中央控制模块，所述图像采集与传输模块与注册融合模块连接，所述注册融合模块与图像拼接模块连接，所述图像采集与传输模块、注册融合模块、图像拼接模块分别与中央控制器连接，所述立体显示模块与中央控制模块连接；所述图像拼接模块包括融合场景输出同步模块和虚拟模型数据同步模块，所述融合场景输出同步模块与虚拟模型数据同步模块连接。本发明专利技术通过图像采集与传输模块、注册融合模块、图像拼接模块、立体显示模块和中央控制模块降低了增强现实系统造价，提高了扩展灵活新能，实现了高分辨率、大视场范围。

【技术实现步骤摘要】
基于并行分布的增强现实场景仿真系统
本专利技术涉及增强现实，具体涉及基于并行分布的增强现实场景仿真系统。
技术介绍
预测仿真技术是用来解决空间机器人遥操作中通讯时延问题的重要手段，而增强现实技术由于可以有效解决建模误差和运动累积误差等问题，逐渐取代虚拟现实，为预测仿真技术中新研究热点。增强现实技术将虚拟增强信息融合到真实场景中去，具有三维注册、虚实融合和实时交互的特点。目前的增强现实仿真系统都是基于单画面显示的系统，输出显示的分辨率和视场范围取决于摄像设备的性能参数以及距离操作对象的距离。在这种单画面增强现实系统中要想获得高分辨率大视场显示必须采用昂贵的摄像设备，并且增大的待处理信息量会严重影响系统的处理速度，影响信息反馈的实时性。现有系统造价高、扩展灵活性能差，不能够提供高分辨率、大视场范围的角度出发。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述技术问题，目的在于提供基于并行分布的增强现实场景仿真系统。本专利技术通过下述技术方案实现：基于并行分布的增强现实场景仿真系统，包括图像采集与传输模块、注册融合模块、图像拼接模块、立体显示模块和中央控制模块，所述图像采集与传输模块与注册融合模块连接，所述注册融合模块与图像拼接模块连接，所述图像采集与传输模块、注册融合模块、图像拼接模块分别与中央控制器连接，所述立体显示模块与中央控制模块连接；所述图像拼接模块包括融合场景输出同步模块和虚拟模型数据同步模块，所述融合场景输出同步模块与虚拟模型数据同步模块连接，所述融合场景输出同步模块与注册融合模块连接，所述虚拟模型数据同步模块与中央控制模块连接；所述立体显示模块包括放大器、触发器、水平放大器、延迟器、垂直放大器和模拟实时显示器，所述放大器与中央控制模块连接，所述放大器与触发器、水平放大器、模拟实时显示器依次连接，所述放大器、延迟器、垂直放大器和模拟实时显示器依次连接。本专利技术通过图像采集与传输模块、注册融合模块、图像拼接模块、立体显示模块和中央控制模块降低了增强现实系统造价，提高了扩展灵活新能，并且能够提供高分辨率、大视场范围的角度出发，实现并行的增强现实场景构建系统，为空间舱内机器人的遥操作提供实时高分辨率大视场角的预测仿真平台。进一步地，图像采集与传输模块包括图像采集模块、图像压缩模块和图像发送模块，所述图像采集模块、图像压缩模块和图像发送模块依次连接，所述图像发送模块与中央控制模块连接。进一步地，注册融合模块包括图像接收模块、图像解压缩模块、三维注册模块、遮挡检测模块、虚拟融合模块，所述图像接收模块、图像解压缩模块、三维注册模块、遮挡检测模块、虚拟融合模块依次连接，所述图像接收模块与图像采集与传输模块连接，所述虚拟融合模块与中央控制模块连接。本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：本专利技术通过图像采集与传输模块、注册融合模块、图像拼接模块、立体显示模块和中央控制模块降低了增强现实系统造价，提高了扩展灵活新能，实现了高分辨率、大视场范围。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为本专利技术结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。实施例如图1所示，基于并行分布的增强现实场景仿真系统，包括图像采集与传输模块、注册融合模块、图像拼接模块、立体显示模块和中央控制模块，所述图像采集与传输模块与注册融合模块连接，所述注册融合模块与图像拼接模块连接，所述图像采集与传输模块、注册融合模块、图像拼接模块分别与中央控制器连接，所述立体显示模块与中央控制模块连接；所述图像拼接模块包括融合场景输出同步模块和虚拟模型数据同步模块，所述融合场景输出同步模块与虚拟模型数据同步模块连接，所述融合场景输出同步模块与注册融合模块连接，所述虚拟模型数据同步模块与中央控制模块连接；所述立体显示模块包括放大器、触发器、水平放大器、延迟器、垂直放大器和模拟实时显示器，所述放大器与中央控制模块连接，所述放大器与触发器、水平放大器、模拟实时显示器依次连接，所述放大器、延迟器、垂直放大器和模拟实时显示器依次连接。通过CCD摄像机采集各自视域中的场景图像，经过压缩后通过通信系统(如网络)将采集到的图像数据传送到各自对应的处理节点，在接收端则将编码后的数据进行解压缩处理，为后续操作提供数据源。摄像机经过标定后，依据计算的机器人运动参数，将虚拟机器人的投影注册到拍摄场景的相应位置，并与拍摄的场景图像进行多层次的遮挡检测和虚实融合处理，使虚拟机器人投影与拍摄场景的融合图像能够真实反映真实机器人做相同运动或操作所产生的各种状态。计算各个处理节点对应的场景图像间的投影变换模型参数，将各节点所产生的注册融合图像变换到统一的图像坐标系下并进行无缝拼接，合成一幅完整场景的注册融合图像。图像采集与传输模块包括图像采集模块、图像压缩模块和图像发送模块，所述图像采集模块、图像压缩模块和图像发送模块依次连接，所述图像发送模块与中央控制模块连接。注册融合模块包括图像接收模块、图像解压缩模块、三维注册模块、遮挡检测模块、虚拟融合模块，所述图像接收模块、图像解压缩模块、三维注册模块、遮挡检测模块、虚拟融合模块依次连接，所述图像接收模块与图像采集与传输模块连接，所述虚拟融合模块与中央控制模块连接。将融合后的左右眼完整场景图像进行屏幕区域划分，并经过多台投影仪将图像显示到220度环形屏幕上，220度环幕立体显示系统负责完成多屏幕拼接显示中的几何颜色校正和边缘融合等问题的处理。以上所述的具体实施方式，对本专利技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本专利技术的具体实施方式而已，并不用于限定本专利技术的保护范围，凡在本专利技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于并行分布的增强现实场景仿真系统，其特征在于，包括图像采集与传输模块、注册融合模块、图像拼接模块、立体显示模块和中央控制模块，所述图像采集与传输模块与注册融合模块连接，所述注册融合模块与图像拼接模块连接，所述图像采集与传输模块、注册融合模块、图像拼接模块分别与中央控制器连接，所述立体显示模块与中央控制模块连接；所述图像拼接模块包括融合场景输出同步模块和虚拟模型数据同步模块，所述融合场景输出同步模块与虚拟模型数据同步模块连接，所述融合场景输出同步模块与注册融合模块连接，所述虚拟模型数据同步模块与中央控制模块连接；所述立体显示模块包括放大器、触发器、水平放大器、延迟器、垂直放大器和模拟实时显示器，所述放大器与中央控制模块连接，所述放大器与触发器、水平放大器、模拟实时显示器依次连接，所述放大器、延迟器、垂直放大器和模拟实时显示器依次连接。

【技术特征摘要】
1.基于并行分布的增强现实场景仿真系统，其特征在于，包括图像采集与传输模块、注册融合模块、图像拼接模块、立体显示模块和中央控制模块，所述图像采集与传输模块与注册融合模块连接，所述注册融合模块与图像拼接模块连接，所述图像采集与传输模块、注册融合模块、图像拼接模块分别与中央控制器连接，所述立体显示模块与中央控制模块连接；所述图像拼接模块包括融合场景输出同步模块和虚拟模型数据同步模块，所述融合场景输出同步模块与虚拟模型数据同步模块连接，所述融合场景输出同步模块与注册融合模块连接，所述虚拟模型数据同步模块与中央控制模块连接；所述立体显示模块包括放大器、触发器、水平放大器、延迟器、垂直放大器和模拟实时显示器，所述放大器与中央控制模块连接，所述放大器与触发...

【专利技术属性】
技术研发人员：闵林，
申请(专利权)人：闵林，
类型：发明
国别省市：四川,51