[發明專利]一種利用增強現實技術的測量方法

有效

• 申請號: 201810418880.2
• 申請日: 2018-05-03
• 公開（公告）號: CN108613625B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 楊恒興;呂小永
• 申請（專利權）人: 艾律有限責任公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 北京細軟智谷知識產權代理有限責任公司 11471
• 代理人: 王金寶

本發明涉及一種利用增強現實技術的測量設備及其測量方法。測量設備至少包含有處理模塊、顯示模塊和定位測距模塊，其中，定位測距模塊與處理模塊連接，處理模塊與顯示模塊連接，定位測距模塊測得信息傳送給處理模塊處理后，并通過處理模塊傳輸給顯示模塊顯示。測量方法至少包括：定位測距模塊和處理模塊建立虛擬三維坐標系；采集被測量對象與定位測距模塊之間的距離和探測角度變化量；處理模塊處理定位測距模塊傳輸的數據，得到被測量物體的各點坐標和幾何參數；顯示模塊將處理模塊處理后的信息顯示在屏幕上。本發明不僅實現對多種幾何參數的測量，還能夠將測量后的結果顯示在顯示模塊中，使得使用者能夠更加簡單、直觀地獲取。

技術領域

本發明涉及測量設備技術領域，尤其涉及一種利用增強現實技術的測量方法。

背景技術

增強現實技術是一種實時計算攝像機拍攝到的影像的位置及角度并加上相應圖像、視頻、三維模型的技術。這種技術的目標是實現真實世界信息和虛擬世界信息的無縫結合。操作者在體驗過程中，首先利用攝像頭來拍攝所處場景的真實畫面；隨后，將拍攝到的畫面傳送至增強現實處理器進行處理，并將處理后的信息傳送至顯示器。最后，顯示器將處理后的信息顯示在屏幕上，以使體驗者能夠透過顯示器的屏幕得到的身臨其境的視覺圖像。這里的視覺圖像常常為三維或者四維的動態視景。

目前，在使用過程中，體驗者運用感知或者動作向增強現實設備等發出指令，并能獲取到設備發送回來的畫面場景，從而獲得良好的感受。然而，隨著增強現實技術的不斷發展，人們對增強現實體驗的要求越來越高，使用者已經不再單純滿足于觀看視覺圖像，還想要在體驗過程中與視覺圖像中的目標物體進行互動。例如，通過獲取視覺圖像中的目標物體的長度、寬度、高度、幅度以及角度等幾何參數，以便更好的進行互動。

但是，現有技術中沒有利用增強現實設備來實時獲取視覺圖像中目標物體幾何參數的測量儀器。

發明內容

針對現有技術中增強現實技術無法測量被測物體多種幾何參數的測量儀器的技術問題，本發明提供了一種利用增強現實技術的測量方法實現了被測物體三維立體輸出顯示以及被測物體多種幾何參數的測量。通過本發明，操作者不僅能夠從視覺上體驗虛擬世界，還能夠直觀得到虛擬世界中各個畫面中的實際大小，從而可以實現更加高效的人機信息交互以及人機操作的互動。

為實現上述目的，本發明提供了以下技術方案：

本發明的利用增強現實技術的測量設備，至少包含有處理模塊、顯示模塊和定位測距模塊，其中，定位測距模塊與處理模塊連接，處理模塊與顯示模塊連接，以使處理模塊能夠基于定位測距模塊測得的信息進行處理后，再將處理后的結果在顯示模塊中顯示。

進一步的，定位測距模塊至少包含距離測量模塊和角運動檢測模塊，并且，距離測量模塊和角運動檢測模塊固定連接，以使距離測量模塊和角運動檢測模塊之間始終保持同樣的位移變化和角度變化。

進一步的，利用增強現實技術的測量設備的測量方法，至少包括如下步驟：

初始化，利用定位測距模塊和處理模塊建立虛擬三維坐標系；

采集測量點數據，定位測距模塊采集被測量對象與定位測距模塊之間的距離和探測角度變化量，并將采集的數據發送至處理模塊；

數據處理，所處理模塊接收定位測距模塊發送的數據，并計算處理得到被測量物體上各點在虛擬三維坐標系中的坐標，再進一步計算得到被測量物體的幾何參數，將被測量物體的各點坐標和幾何參數發送給顯示模塊；

輸出測量結果，顯示模塊接收處理模塊發送的處理結果并將其顯示在屏幕上。

進一步的，初始化至少包括如下步驟：

選定參考點，定位測距模塊和處理模塊通過參考點建立虛擬三維坐標系；

確定定位測距模塊在虛擬三維坐標系中的坐標；