[發明專利]一種基于AR技術的地下管線資產管理系統及方法

在審

• 申請號: 201710926204.1
• 申請日: 2017-10-06
• 公開（公告）號: CN107657574A
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 肖蕾;胡嘉文
• 申請（專利權）人: 杭州昂潤科技有限公司
• 主分類號: G06Q50/26
• 分類號: G06Q50/26;G06T15/10;G01D21/02
• 代理公司: 浙江英普律師事務所33238
• 代理人: 毛愛東,童衛忠

1.一種基于AR技術的地下管線資產管理系統，其特征在于，包括前端AR硬件和后臺數據處理服務器；所述AR硬件包含顯示系統，顯示系統上安裝有攝像頭、測距裝置和方位傳感器等，通過其各自內部的通訊組件連接到互聯網后與所述后臺數據處理服務器進行數據交互；或者通過系統的內部微型計算機與系統外部的通訊組件和衛星定位組件進行協同工作，再與所述后臺數據處理服務器進行數據交互。

2.根據權利要求1所述的基于AR技術的地下管線資產管理系統，其特征在于，所述顯示系統為透明液晶屏、玻璃投影顯示器或者為普通的液晶屏；

所述攝像頭用于將實景圖像數字化和將數據傳輸至計算機處理；

所述測距裝置用于獲取距離信息，使虛擬數據在呈現之前能在現實空間有準確的參考；可采用雙攝像頭景深測距的方案；

所述通訊組件的形式有：WIFI、WLAN、藍牙、GSM、CDMA、WCAMA、TD-SCDMA、FDD-LTE、TD-LTE等能進行數據交互的無線傳輸；

所述微型計算機上設置有信息錄入裝置，配置有麥克風、鍵盤或者屏幕虛擬鍵盤。

3.根據權利要求1或2所述的基于AR技術的地下管線資產管理系統，其特征在于，所述AR硬件還帶有或者可以連接達到精度要求的GPS設備；所述AR硬件還配備高精度的指北針模塊；所述AR設備能連接RTK坐標測量儀器。

4.一種實現權利要求1所述的基于AR技術的地下管線資產管理系統的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將地下資產的地理坐標數據和屬性數據存儲到后臺數據處理服務器，經過人工整理，生成管網數據，管網數據中可掛接資產信息；

(2)前端AR硬件在現場通過衛星定位組件獲取當前位置坐標，通過通訊組件與后臺數據處理服務器進行數據交互，查詢到與當前位置坐標相匹配的管網數據；

(3)下載管網數據后，前端AR硬件開始進行空間位置匹配，分二種情況:

情況1：現場有永久標識，并能夠讀取到標識的碼；

則由微型計算機的錄入功能輸入標識碼，通過通訊組件與后臺數據處理服務器進行數據交互，提取永久標識上的坐標數據；再用測距儀對地面測高度后，將攝像頭和測距裝置對準永久標識位置，讓微型計算機根據方位傳感器的測量結果，利用幾何算法，將當前視覺位置、永久標識坐標、管網數據統一到一個幾何框架以內；

情況2：現場沒有永久標識，但通過衛星定位組件獲取的坐標值較為準確；

則用測距裝置對地面測高度后，找一個視覺參考點，然后用攝像頭和測距裝置對準，依靠方位傳感器測方位值，依靠衛星定位組件測坐標值；此時利用測量的高度、方位值以及坐標值，推算出參考點位置信息，生成參考幾何空間，然后對管網數據統一到這個幾何框架以內；

(4)空間位置匹配后，在步驟(3)中產生的幾何框架的空間內，利用管網數據包含的幾何信息渲染出管道3D圖，并與攝像頭抓取的位置圖像相匹配，顯示到顯示系統，形成準確的AR效果；

(5)用戶可以移動及360度視覺轉換，微型計算機將不斷利用方位傳感器輸出的方向值和位移值，并結合管網數據及參考位置處的圖像特征，實時渲染，營造出動態的AR效果；

(6)通過與數據處理服務器的實時交互，可以形成以匹配點為基準，通過不斷讀取方位和坐標值，實現動態的、有視覺延伸的AR效果，讓用戶在AR效果中看到地下資產信息。