【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及增强现实辅助维修，具体地，涉及一种增强现实辅助维修信息分析方法及系统。
技术介绍
1、维修性定义为产品在规定的条件下和规定的时间内，由规定技术水平的人员，按规定的程序和方法进行维修时，保持或恢复其规定状态的能力。产品的维修性不仅取决于研制期间的维修性分析，也取决于使用保障期间维修人员的维修能力。不同维修人员的效率和成功率对恢复产品效能和减少经济损失有重要影响，特别是对于复杂产品(如发动机、工程机械、航空航天装备)，高效维修能够快速恢复产品效能、降低因故障带来的经济损失。
2、计算机视觉技术和增强现实技术为复杂产品的维修作业提供了前沿的技术手段，通过将辅助信息叠加在真实的维修情景中，为维修人员提供作业指导。这种增强现实维修辅助手段在维修作业过程中提供实时的辅助信息，大大提高了人员维修作业效率，降低出现人为差错的概率。然而目前增强现实辅助维修增强信息分析存在以下两点不足：
3、未考虑目标的视觉属性对人员绩效的影响：产品零部件的结构、安装布局、零件涂色、增强信息显示等因素会造成视觉混淆，使人员在视觉上不易分清各个目标及其边界，影响人员作业绩效。增强信息的规模会影响人员任务绩效，过多的增强信息会产生视觉信息过载、过少的增强信息会使任务信息缺失，影响维修作业完成和效率。现阶段基于增强现实技术的维修作业中，尚未对目标的视觉属性进行有效分析，人员作业绩效还有待提高。
4、未考虑人员的认知特性对任务绩效的影响：随着产品的升级、更新换代的加快，复杂产品维修项目也会随产品不断变化，人员在维修过程的认
5、在增强现实辅助维修领域，辅助维修信息分析是一个重要的问题，直接决定了增强现实设备的可用性和有效性。现有增强现实技术采用了先进的视觉传感器、高效的智能识别算法完成现实信息的采集和分析，为人员作业准备了充足的信息。由于人员心智模型不完整、心智模型与物理模型不匹配，致使不同人员存在作业差异、绩效不高的问题。针对现此问题，本专利技术从现实情景和认知特性两个方面充分考虑，通过分析现实情景目标元素的视觉特性、任务情景的认知特性为辅助信息分析提供依据。从而提高不同人员作业绩效，降低人为失误概率。
6、因此，如何进一步提升人机适应能力和人员作业效率，是增强现实辅助维修技术急需解决的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种增强现实辅助维修信息分析方法及系统。
2、根据本专利技术提供的一种增强现实辅助维修信息分析方法，包括：
3、步骤s1：构建维修任务序列；
4、步骤s2：计算基本维修步骤的目标元素突显性；
5、步骤s3：根据所述基本维修任务序列构建维修任务序列辅助信息表；
6、步骤s4：根据所述基本维修步骤的目标元素突显性和维修任务序列辅助信息表，构建维修任务序列增强信息流；
7、步骤s5：通过所述维修任务序列增强信息流，设置人机交互显控界面，得到对应的维修任务序列显控界面。
8、优选地，所述构建维修任务序列按照层次任务分析方法将维修任务逐层分解为基本维修步骤；
9、所述基本维修步骤是指在预设的工作区域及时间内，对当前维修目标使用相应的工具或备件，按照对应的动作或动作序列所开展的活动；
10、所述基本维修步骤按照时间序列组成维修任务序列元素表。
11、优选地，所述基本维修步骤的逻辑表达式如下所示：
12、基本维修步骤＝{目标、背景、工具、备件、动作、时间δt}
13、其中，基本维修步骤＝{基本维修步骤，基本维修步骤∈基本维修步骤集合}；目标＝{目标，目标∈目标集合}；背景＝{背景，背景∈背景集合}；工具＝{工具，工具∈工具集合}；备件＝{备件，备件∈备件集合}；动作＝{动作，动作∈动作集合}；参数＝{参数，参数∈参数集合}；
14、在所述维修任务序列元素表中，对应突显性的计算根据基本维修步骤需求进行选择性裁剪。
15、优选地，所述步骤s2中，根据基本维修步骤的目标元素和背景元素的视觉属性计算目标元素突显性；
16、所述目标元素突显性包括颜色突显性y1、形状突显性y2、大小突显性y3和位置突显性y4。
17、步骤s2包括如下子步骤：
18、步骤s2.1：计算颜色突显性y1，公式如下：
19、
20、步骤s2.2：计算形状突显性y2，公式如下：
21、
22、步骤s2.3：计算大小突显性y3，公式如下：
23、
24、式中，si表示目标元素在视觉传感器上的投影像面积，sj表示背景元素在视觉传感器上的投影像面积，表示目标元素和背景元素面积之比，参数a和b表示比例阈值；
25、步骤s2.4：计算位置突显性y4，公式如下：
26、
27、式中，si∩j表示目标元素和背景元素重叠的面积；
28、步骤s2.5：对所述颜色突显性y1、形状突显性y2、大小突显性y3和位置突显性y4进行加权求和，公式如下：
29、y＝(ω1y1+ω2y2+ω3y3+ω4y4)
30、ω1≥ω2＝ω3≥ω4，∑ω＝1
31、其中，ω、ω1、ω2、ω3和ω4分别表示目标元素凸显性的计算权重、目标元素颜色凸显性、目标元素形状凸显性、目标元素大小凸显性、目标元素位置凸显性，ω、ω1、ω2、ω3和ω4的取值范围均不小于0；
32、步骤s2.6：将所述颜色突显性y1、形状突显性y2、大小突显性y3、位置突显性y4和加权求和结果进行汇总，得到维修任务序列目标突显性表。
33、优选地，步骤s3包括通过分析所述维修任务序列的情景意识元素及元素之间的关系，建立维修任务通用心智模型，及对应的维修任务序列辅助信息表；
34、所述维修任务序列辅助信息表是基于情景意识模型进行构建的，所述情景意识包括感知元素、理解元素和预测元素；
35、所述感知元素为人员能够直观看到、听到或感觉到的信息；
36、所述理解元素为通过感知元素推断或推测出与任务相关的信息；
37、所述预测元素是指通过对感知、理解元素的判断、心智模型或记忆经验对未来状态的预测。
38、优选地，所述步骤s4包括如下子步骤：
39、步骤s4.1：选择增强信息显示模式；
40、步骤s4.2：根据所述基本维修步骤的目标元素突显性和维修任务序列辅助信息表，构建维修任务序列增强信息流。
41、优选地，所述增强信息显示模式包括a、b、c本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种增强现实辅助维修信息分析方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的增强现实辅助维修信息分析方法，其特征在于，所述构建维修任务序列按照层次任务分析方法将维修任务逐层分解为基本维修步骤；
3.根据权利要求2所述的增强现实辅助维修信息分析方法，其特征在于，所述基本维修步骤的逻辑表达式如下所示：
4.根据权利要求1所述的增强现实辅助维修信息分析方法，其特征在于，所述步骤S2中，根据基本维修步骤的目标元素和背景元素的视觉属性计算目标元素突显性；
5.根据权利要求1所述的增强现实辅助维修信息分析方法，其特征在于，步骤S3包括通过分析所述维修任务序列的情景意识元素及元素之间的关系，建立维修任务通用心智模型，及对应的维修任务序列辅助信息表；
6.根据权利要求2所述的增强现实辅助维修信息分析方法，其特征在于，所述步骤S4包括如下子步骤：
7.根据权利要求6所述的增强现实辅助维修信息分析方法，其特征在于，所述增强信息显示模式包括A、B、C、D四个等级，所述登记根据信息详细程度逐级降低；
8.根据权利要
9.根据根据权利要求8所述的增强现实辅助维修信息分析方法，其特征在于，所述系统控件区位于显控界面下方，功能包括显示任务开始、停止、截图、录像；
10.一种增强现实辅助维修信息分析系统，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种增强现实辅助维修信息分析方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的增强现实辅助维修信息分析方法，其特征在于，所述构建维修任务序列按照层次任务分析方法将维修任务逐层分解为基本维修步骤；
3.根据权利要求2所述的增强现实辅助维修信息分析方法，其特征在于，所述基本维修步骤的逻辑表达式如下所示：
4.根据权利要求1所述的增强现实辅助维修信息分析方法，其特征在于，所述步骤s2中，根据基本维修步骤的目标元素和背景元素的视觉属性计算目标元素突显性；
5.根据权利要求1所述的增强现实辅助维修信息分析方法，其特征在于，步骤s3包括通过分析所述维修任务序列的情景意识元素及元素之间的关系，建立维修任务通用心智模型，及对应的维修任务序...
【专利技术属性】
技术研发人员：李胤，冯安安，王坤云，陈健，郭森，
申请(专利权)人：上海机电工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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