一种基于体素化AR投影交互的机器人系统及控制方法技术方案

本发明专利技术涉及增强现实技术领域，具体公开一种基于体素化AR投影交互的机器人系统及控制方法，该系统包括：多个雾气发生单元，用于产生多个空间雾屏；全息图像处理单元，用于二维图像生成体素模型；控制单元，根据雾气浓度

【技术实现步骤摘要】
一种基于体素化AR投影交互的机器人系统及控制方法


[0001]本专利技术涉及增强现实
，特别涉及一种基于体素化AR投影交互的机器人系统及控制方法。

技术介绍

[0002]AR(Augmented Real ity)即增强现实，是一种将虚拟信息与真实世界巧妙融合的技术，通常通过在现实空间中进行全息投影实现，而全息投影属于3D技术的一种，原指利用干涉原理记录并再现物体真实的三维图像的技术。而后随着科幻电影与商业宣传的引导，全息投影的概念逐渐延伸到舞台表演、展览展示等商用活动中。
[0003]但我们平时所了解到的全息往往并非严格意义上的全息投影，其在空间组合的表现上能力有限，并且需要通过实体幕布实现，使得其通常使用在舞台静态展示中，无法实现实际意义上的交互效果，在技术的应用拓展中十分受限。
[0004]鉴于此，急需一种基于体素化AR投影交互的机器人系统及控制方法，用于解决在现有技术中的AR技术使用的全息投影，其在空间组合的表现方面能力有限，实际应用通常受限控制在舞台及静态展示中的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种可故障分析的分布式光伏电站管理系统，以解决现有的分布式光伏电站在进行检修时效率较低的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术，一方面公开了一种基于体素化AR投影交互的机器人系统，包括：
[0007]多个雾气发生单元，用于喷出雾气创建浓密的雾气环境，形成多个空间雾屏；
[0008]全息图像处理单元，用于将二维图像生成体素模型，所述全息图像处理单元内设定有体素生成模型，所述体素生成模型设置有三维数组，所述三维数组设置有多个不同属性的信息组模型，所述三维数组包括多个数组元素，每个所述数组元素表示一个体素的属性，所述体素的属性包括颜色、位置、形状；
[0009]控制单元，用于控制每一所述雾气发生单元的雾气颗粒直径d和雾气浓度
△
N，并根据所述雾气浓度
△
N每一所述信息组模型分辨率和每一所述体素的属性；
[0010]多个全息投影单元，用于将所述体素模型的信息编码到光波中，通过光波的干涉和衍射形成三维图像，所述全息投影单元还用于将每一所述信息组模型产生的所述三维图像投影到所述空间雾屏上；
[0011]识别交互单元，用于根据手势或语音调整每一全息投影单元的所述信息组模型的输入。
[0012]优选的，所述控制单元内设定有雾气浓度矩阵T0和体素颜色调整矩阵A，对于所述体素颜色调整矩阵A，设定A(A1,A2,A3,A4)，其中A1为第一体素颜色调整控制，A2为第二体素颜色调整控制，A3为第三体素颜色调整控制，A4为第四体素颜色调整控制，且经过所述体
素颜色调整控制的颜色饱和度关系为A1＜A2＜A3＜A4；对于所述雾气浓度矩阵T0，设定T0(T01,T02,T03,T04),其中，T01为第一雾气浓度，T02为第二雾气浓度，T03为第三雾气浓度，T04为第四雾气浓度，且T01＜T02＜T03＜T04；
[0013]所述控制单元还用于当所述雾气颗粒直径d＜50微米时，根据所述雾气浓度
△
N与各预设雾气浓度矩阵的关系设定所述体素颜色调整：
[0014]当L0＜T01时，选定所述第一体素颜色调整控制A1作为所述数组元素中所述体素的属性；
[0015]当T01≤L0＜T02，选定所述第二体素颜色调整控制A2作为所述数组元素中所述体素的属性；
[0016]当T02≤L0＜T03，选定所述第三体素颜色调整控制A3作为所述数组元素中所述体素的属性；
[0017]当T03≤L0＜T04，选定所述第四体素颜色调整控制A4作为所述数组元素中所述体素的属性。
[0018]优选的，所述控制单元内还设定有雾气浓度矩阵T0和体素分辨率矩阵B，对于所述体素属性调整矩阵B，设定B(B1,B2,B3,B4)，其中B1为第一体素分辨率，B2为第二体素分辨率，B3为第三体素分辨率，B4为第四体素分辨率，且B1＜B2＜B3＜B4；对于所述雾气浓度矩阵T0，设定T0(T01,T02,T03,T04),其中，T01为第一雾气浓度，T02为第二雾气浓度，T03为第三雾气浓度，T04为第四雾气浓度，且T01＜T02＜T03＜T04；
[0019]所述控制单元还用于当所述雾气颗粒直径d＞50微米时，根据所述雾气浓度
△
N与各预设雾气浓度矩阵的关系设定每一所述信息组模型的所述体素分辨率：
[0020]当L0＜T01时，选定所述第一体素分辨率B1作为所述信息组模型的所述体素分辨率；
[0021]当T01≤L0＜T02，选定所述第二体素分辨率B2作为所述信息组模型的所述体素分辨率；
[0022]当T02≤L0＜T03，选定所述第三体素分辨率B3作为所述信息组模型的所述体素分辨率；
[0023]当T03≤L0＜T04，选定所述第四体素分辨率B4作为所述信息组模型的所述体素分辨率。
[0024]优选的，所述全息图像处理单元设定的所述体素生成模型还包括：遍历所述二维图像中的每个像素，将所述像素的位置映射到体素模型中的对应位置，对所述每个像素进行体素化，将所述每个像素属性相关与映射体素进行关联，所述体素生成模型用于根据二维图像的大小和分辨率和属性确定模型的空间范围的每个体素单元的大小和每个体素的属性。
[0025]优选的，所述全息投影单元内设定有，根据所述根据体素模型中的信息，计算光波在整个空间中传播的相位和振幅信息。
[0026]另一方面，本申请还提供一种基于体素化AR投影交互的机器人控制方法，该方法包括：
[0027]喷出雾气创建浓密的雾气环境，形成多个空间雾屏；
[0028]将二维图像生成体素模型，所述全息图像处理单元内设定有体素生成模型，所述
体素生成模型设置有所述三维数组，所述三维数组设置有多个不同属性的信息组模型，所述三维数组包括多个数组元素，每个所述数组元素表示一个体素的属性，所述体素的属性包括颜色、位置、形状；
[0029]控制每一所述雾气发生单元的雾气颗粒直径d和雾气浓度
△
N，并根据所述雾气浓度
△
N每一所述信息组模型分辨率和每一所述体素的属性；
[0030]将所述体素模型的信息编码到光波中，通过光波的干涉和衍射形成三维图像，还用于控制将每一所述信息组模型产生的所述三维图像投影到所述空间雾屏上；
[0031]根据手势或语音调整每一全息投影单元的所述信息组模型的输入。
[0032]优选的，所述控制每一所述雾气发生单元的雾气颗粒直径d和雾气浓度
△
N，并根据所述雾气浓度
△
N每一所述信息组模型分辨率和每一所述体素的属性，包括：
[0033]设定雾气浓度矩阵T0和体素颜色调整矩阵A，对于所述体素颜色调整矩阵A，设定A(A1,A2,A3,A4)，其中A1为第一体素颜色调整控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于体素化AR投影交互的机器人系统，其特征在于，包括：多个雾气发生单元，用于喷出雾气创建浓密的雾气环境，形成多个空间雾屏；全息图像处理单元，用于将二维图像生成体素模型，所述全息图像处理单元内设定有体素生成模型，所述体素生成模型设置有三维数组，所述三维数组设置有多个不同属性的信息组模型，所述三维数组包括多个数组元素，每个所述数组元素表示一个体素的属性，所述体素的属性包括颜色、位置、形状；控制单元，用于控制每一所述雾气发生单元的雾气颗粒直径d和雾气浓度
△
N，并根据所述雾气浓度
△
N每一所述信息组模型分辨率和每一所述体素的属性；多个全息投影单元，用于将所述体素模型的信息编码到光波中，通过光波的干涉和衍射形成三维图像，所述全息投影单元还用于将每一所述信息组模型产生的所述三维图像投影到所述空间雾屏上；识别交互单元，用于根据手势或语音调整每一全息投影单元的所述信息组模型的输入。2.根据权利要求1所述的基于体素化AR投影交互的机器人系统，其特征在于，其特征在于，所述控制单元内设定有雾气浓度矩阵T0和体素颜色调整矩阵A，对于所述体素颜色调整矩阵A，设定A(A1,A2,A3,A4)，其中A1为第一体素颜色调整控制，A2为第二体素颜色调整控制，A3为第三体素颜色调整控制，A4为第四体素颜色调整控制，且经过所述体素颜色调整控制的颜色饱和度关系为A1＜A2＜A3＜A4；对于所述雾气浓度矩阵T0，设定T0(T01,T02,T03,T04),其中，T01为第一雾气浓度，T02为第二雾气浓度，T03为第三雾气浓度，T04为第四雾气浓度，且T01＜T02＜T03＜T04；所述控制单元还用于当所述雾气颗粒直径d＜50微米时，根据所述雾气浓度
△
N与各预设雾气浓度矩阵的关系设定所述体素颜色调整：当L0＜T01时，选定所述第一体素颜色调整控制A1作为所述数组元素中所述体素的属性；当T01≤L0＜T02，选定所述第二体素颜色调整控制A2作为所述数组元素中所述体素的属性；当T02≤L0＜T03，选定所述第三体素颜色调整控制A3作为所述数组元素中所述体素的属性；当T03≤L0＜T04，选定所述第四体素颜色调整控制A4作为所述数组元素中所述体素的属性。3.根据权利要求2所述的基于体素化AR投影交互的机器人系统，其特征在于，所述控制单元内还设定有雾气浓度矩阵T0和体素分辨率矩阵B，对于所述体素属性调整矩阵B，设定B(B1,B2,B3,B4)，其中B1为第一体素分辨率，B2为第二体素分辨率，B3为第三体素分辨率，B4为第四体素分辨率，且B1＜B2＜B3＜B4；对于所述雾气浓度矩阵T0，设定T0(T01,T02,T03,T04),其中，T01为第一雾气浓度，T02为第二雾气浓度，T03为第三雾气浓度，T04为第四雾气浓度，且T01＜T02＜T03＜T04；所述控制单元还用于当所述雾气颗粒直径d＞50微米时，根据所述雾气浓度
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N与各预设雾气浓度矩阵的关系设定每一所述信息组模型的所述体素分辨率：当L0＜T01时，选定所述第一体素分辨率B1作为所述信息组模型的所述体素分辨率；
当T01≤L0＜T02，选定所述第二体素分辨率B2作为所述信息组模型的所述体素分辨率；当T02≤L0＜T03，选定所述第三体素分辨率B3作为所述信息组模型的所述体素分辨率；当T03≤L0＜T04，选定所述第四体素分辨率B4作为所述信息组模型的所述体素分辨率。4.根据权利要求3所述的基于体素化AR投影交互的机器人系统，其特征在于，所述全息图像处理单元设定的所述体素生成模型还包括：遍历所述二维图像中的每个像素，将所述像素的位置映射到体素模型中的对应位置，对所述每个像素进行体素化，将所述每个像素属性相关与映射体素进行关联，所述体素生成模型用于根据二维图像的大小和分辨率和属性确定模型的空间范围的每个体素单元的大小和每个体素的属性。5.根据权利要求4所述的基于体素化AR投影交互的机器人系统，其特征在于，所述全息投影单元内设定有，根据所述根据体素模型中的信息，计算光波在整个空间中传播的相位和振幅信息。6.一种基于体素化AR投影交互的机器人控制方法，应用于如权利要求1
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5任一项所述的基于体素化AR投影交互的机器人系统中，其特征在于，包括：喷出雾气创建浓密的雾气环境，形成多个空间雾屏；将二维图像生成体素模型，所述全息图像处理单元内设定有体素生成模型，所述体素生成模型设置有所述三维数组，所述三维数组设置有多个不同属性的信...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹红雨，高峰，
申请(专利权)人：廊坊市珍圭谷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：