一种面向变电站故障模拟的增强现实三维注册方法技术

本发明专利技术公开了一种面向变电站故障模拟的增强现实三维注册方法，包括如下步骤：通过标记物建立先验语义地图、对标记物进行图像识别、通过图像识别结果来对相机三维位姿进行矫正并确定目标物体的虚拟三维位姿信息、为虚拟目标物体建立可交互场景。本发明专利技术可应用于多数头戴式增强现实平台，弥补了传统头戴式增强现实平台针对目标识别以及定位能力的不足，开创性的将基于先验语义地图的目标定位应用于电力系统的虚拟现实故障模拟，填补了该项目领域在国内的空白。在国内的空白。在国内的空白。

【技术实现步骤摘要】
一种面向变电站故障模拟的增强现实三维注册方法


[0001]本专利技术涉及增强现实技术，具体为一种面向变电站故障模拟的增强现实三维注册方法。

技术介绍

[0002]增强现实(AR)是一种将3D虚拟对象实时集成到3D现实环境中的多媒体技术，近年来，增强现实技术的巨大潜力体现在了诸多方面，诸如模拟培训，教育实验，工业组装等。增强现实，尤其是混合现实系统，有望在娱乐，教育和医疗保健领域提供前所未有的沉浸式体验。常见的增强现实系统一般都通过RGB摄像机对用户周围图像环境进行理解或者是采用雷达采集周围环境的深度信息，再在用户的视场上渲染虚拟叠加层，从而增强了现实世界。
[0003]在通常情况下，沉浸式增强现实技术受限于多方面的因素，当前的沉浸式增强现实应用无法针对用户需求准确识别特定目标物体在三维场景的位姿信息并在虚拟三维空间内定位。同时大场景下增强现实系统极易丢失视觉特征点导致自身相机位姿计算错误。以上的问题导致了目前的增强现实应用目标识别与跟踪主要集中于狭窄的室内场景，在复杂场景中无法发挥最大的作用。在复杂的工业场景中，各项设备的定位与注册已经本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向变电站故障模拟的增强现实三维注册方法，其特征在于，具体步骤为：根据先验知识创建语义地图；基于语义地图进行辅助重定位；基于得到的三维信息，在虚拟场景内叠加故障设备和交互界面，实现在真实场景下对电力设备故障的模拟。2.根据权利要求1所述的面向变电站故障模拟的增强现实三维注册方法，其特征在于，语义地图存储场景中真实物体、地图点、关键帧与视觉标记物的关系。3.根据权利要求2所述的面向变电站故障模拟的增强现实三维注册方法，其特征在于，根据先验知识创建语义地图，包括以下步骤：(11)基于真实场景物体的三维位置关系，建立语义地图；使用ARUco作为先验的视觉标记物，将其张贴在事先已知的大空间场景；根据带有视觉标记物的场景视频建立一张视觉标记物分布图，该图根据指定的一个已知位置的视觉标记物为参考系，记录每个视觉标记物的四个角点相对于指定视觉标记物坐标系的三维坐标；(12)根据场景的环境结构和场景中物体分布情况，建立局部视觉标记物分布图，并将整个场景中的物体、场景结构与所有视觉标记物分布图对应起来，构建出一张先验语义地图。4.根据权利要求3所述的面向变电站故障模拟的增强现实三维注册方法，其特征在于，针对拐角、重复纹理区域、稀疏特征区域分别建立局部视觉标记物分布图。5.根据权利要求1所述的面向变电站故障模拟的增强现实三维注册方法，其特征在于，基于语义地图的辅助重定位，包括以下步骤：(21)通过单目摄像头捕捉到的视频流，识别预先部...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔林，李蔚清，范师瑜，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：