基于HoloLens可穿戴设备的地下矿掘进钻孔作业指导系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于HoloLens可穿戴设备的地下矿掘进钻孔作业指导系统及方法，涉及采矿及混合现实技术领域。该系统及方法对掘进钻孔作业方案进行三维重建得到作业方案模型；在MR场景下设计包含各功能模块的UI界面，利用HoloLens眼镜的SLAM自定位传感器和景深摄像头设计场景识别功能模块，搭建作业方案模型库和交互模块，实现对作业方案模型的微调及空间锚定位设计，各功能模块间通过交互控制模块和逻辑控制模块相互连接，将代码封装测试验证系统稳定性，最后将系统打包发布至HoloLens眼镜中将作业方案模型设置到HoloLens眼镜内；作业人员通过戴上HoloLens眼镜识别当前作业场景，并将作业方案模型呈现到现实空间。并将作业方案模型呈现到现实空间。并将作业方案模型呈现到现实空间。

【技术实现步骤摘要】
基于HoloLens可穿戴设备的地下矿掘进钻孔作业指导系统及方法


[0001]本专利技术涉及采矿及混合现实
，尤其涉及一种基于HoloLens可穿戴设备的地下矿掘进钻孔作业指导系统及方法。

技术介绍

[0002]近年来，国家明确要求加快建设数字化、智能化、信息化、自动化矿山，不断加快对矿业领域的改革，智慧矿山的建设已经成为传统矿山未来发展的必然趋势，传统的生产模式也亟待优化改良。
[0003]在矿山的开采过程中，巷道的爆破掘进是其中一个重要环节，尤其对于光面爆破而言。地下矿山钻孔作业环境差，设计图在学习、施工等范围内起到了重要的作用，是了解矿层赋存条件、地质构造及水文地质等的必要材料。和传统的设计图相比较，使用三维模型来显示整个巷道及钻孔布置视觉效果更加直观，目前在实际应用中有基于CAD、3ds Max等进行建立的二维图纸。
[0004]目前，增强现实(Augmented Reality,AR)、虚拟现实(Virtual Reality,VR)和混合现实(MixedReality,MR)技术已逐渐成熟并在医疗、军事、教育和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于HoloLens可穿戴设备的地下矿掘进钻孔作业指导系统，其特征在于：对掘进钻孔作业方案进行三维重建得到作业方案模型；将作业方案模型设置到HoloLens眼镜内；作业人员通过戴上HoloLens眼镜识别当前作业场景，并将作业方案模型呈现到现实空间。2.根据权利要求1所述的基于HoloLens可穿戴设备的地下矿掘进钻孔作业指导系统，其特征在于：包括HoloLens眼镜、UI控制模块、场景识别模块、逻辑控制模块、作业方案模型库、交互控制模块和显示模块；所述UI控制模块、场景识别模块、逻辑控制模块、交互控制模块、显示模块均部署到HoloLens眼镜上，作业方案模型库作为预制件保存在工程文件中以备调用；场景识别模块能识别当前场景信息并完成数据库匹配、显示当前作业方案、微调虚拟三维模型进行交互；所述UI控制模块，分别与场景识别模块、逻辑控制模块、交互控制模块、作业方案模型库和显示模块连接，根据场景识别模块识别的当前场景信息识别对应的作业方案数据库中的作业方案三维模型，并调用交互控制模块；所述场景识别模块，识别当前场景信息，并通过逻辑控制模块建立当前场景信息与作业方案数据库中的作业方案三维模型之间的对应关系；所述逻辑控制模块，用于存储各模块功能的实现及相互调用的逻辑函数，所述逻辑函数包括：场景识别函数、作业方案读取函数、交互控制函数、模块调用函数、显示功能函数，从而控制实现各模块功能；所述交互控制模块，通过手势、眼动和语言的方式进行虚拟模型和现实空间之间的交互；所述作业方案模型库，根据UI控制模块和场景识别模块识别并加载相应作业场景，通过逻辑控制模块调取相应作业方案三维模型；所述显示模块，通过HoloLens眼镜采集到的场景信息与通过交互控制模块所选择的虚拟三维模型，透过HoloLens眼镜的显示屏将虚拟三维模型显示在真实物理环境中，以虚实融合方式显示。3.根据权利要求2所述的基于HoloLens可穿戴设备的地下矿掘进钻孔作业指导系统，其特征在于：所述作业方案模型库用于存储作业方案模型，所述作业方案模型是根据掘进钻孔作业方案的CAD图纸建立的三维模型，具体包括，掘进断面的位置及形状，三维实体化的布孔位置、方式及孔深。4.根据权利要求2所述的基于HoloLens可穿戴设备的地下矿掘进钻孔作业指导系统，其特征在于：所述交互控制模块是基于HoloLens眼镜支持的凝视、手势、语音三大交互模式进行二次开发，以注视...

【专利技术属性】
技术研发人员：荆洪迪，马新博，于健洋，何文轩，宋明，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：