[發(fā)明專利]多譜段增強現(xiàn)實深水檢修可視化專家系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810453982.8
• 申請日: 2018-05-14
• 公開（公告）號: CN108924475B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發(fā)明（設計）人: 叢小飛;劉威風;楊志勇;趙杏杏;劉修恒
• 申請（專利權(quán)）人: 南京水動力信息科技有限公司
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18
• 代理公司: 深圳市賓亞知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44459
• 代理人: 朱文玉

本發(fā)明提出了一種多譜段增強現(xiàn)實深水檢修可視化專家系統(tǒng)，包括：多譜段機器視覺水下成像子系統(tǒng)采集復雜深水條件下的水庫堤壩周圍環(huán)境信號，實時生成深水堤壩的水下影像數(shù)據(jù)；3D場景增強現(xiàn)實子系統(tǒng)對深水堤壩的水下影像數(shù)據(jù)構(gòu)建3D場景圖像，并生成3D增強現(xiàn)實融合圖像；視頻專家指揮子系統(tǒng)與多譜段機器視覺水下成像子系統(tǒng)和3D場景增強現(xiàn)實子系統(tǒng)連接，用于遠程控制管理多譜段機器視覺水下成像子系統(tǒng)，以及根據(jù)深水堤壩的水下影像數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)和3D增強現(xiàn)實融合圖像，實時計算判斷深水堤壩的病害類型，發(fā)布預警信息，生成對檢修工作的指揮決策。本發(fā)明可以解決深水堤壩檢修中，照明條件復雜、水體懸浮粒子散射折射光線、實時指揮限制等多種難題。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及水利設施堤壩安全監(jiān)測技術(shù)領域，特別涉及一種多譜段增強現(xiàn)實深水檢修可視化專家系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在深水堤壩檢修中，由于照明條件復雜、水體懸浮粒子散射折射光線、圖像拍攝模糊、深水處景象信息展示局限、險情類型尺寸等問題的存在，造成判斷困難、實時指揮限制等多種難題。

現(xiàn)有的深水堤壩檢修采用以下兩種形式：

(1)潛水員水下檢修

這種方式存在以下問題：下潛的水深受限；潛水員下水檢查具有危險性；水庫水體能見度低，人眼無法看清；潛水員水下難以進行修復作業(yè)；岸上專家很難實施現(xiàn)場指揮作業(yè)。

(2)潛水器水下檢修

這種方式存在以下問題：潛水器視角有限，轉(zhuǎn)動位移操控困難；普通光學成像難以適應復雜水質(zhì)環(huán)境；岸上專家全方位了解水下實景困難。

綜上，如何快速有效地進行深水實時在線探找變形、裂縫、滲流等隱患，減少檢修工作的重復性與指導性差等缺陷，有的放矢地對堤壩工程進行及時有效的除險加固處理，一直是水利工程管理的重要課題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的旨在至少解決所述技術(shù)缺陷之一。

為此，本發(fā)明的目的在于提出一種多譜段增強現(xiàn)實深水檢修可視化專家系統(tǒng)。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的實施例提供一種多譜段增強現(xiàn)實深水檢修可視化專家系統(tǒng)，包括：

多譜段機器視覺水下成像子系統(tǒng)、3D場景增強現(xiàn)實子系統(tǒng)與視頻專家指揮子系統(tǒng)，其中，

所述多譜段機器視覺水下成像子系統(tǒng)用于采集復雜深水條件下的水庫堤壩周圍環(huán)境信號，并對所述環(huán)境信號進行模擬-數(shù)字信號轉(zhuǎn)換，對轉(zhuǎn)換后得到的環(huán)境數(shù)據(jù)進行深度學習和圖像處理以實時生成深水堤壩的水下影像數(shù)據(jù)，并將所述深水堤壩的水下影像數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)發(fā)送至所述3D場景增強現(xiàn)實子系統(tǒng)和視頻專家指揮子系統(tǒng)；

所述3D場景增強現(xiàn)實子系統(tǒng)與所述多譜段機器視覺水下成像子系統(tǒng)連接，用于對所述深水堤壩的水下影像數(shù)據(jù)構(gòu)建3D場景圖像，并將構(gòu)建的3D場景圖像與所述環(huán)境數(shù)據(jù)中的多種水下信息進行增強現(xiàn)實處理，實現(xiàn)圖像融合，生成3D增強現(xiàn)實融合圖像；

所述視頻專家指揮子系統(tǒng)與所述多譜段機器視覺水下成像子系統(tǒng)和所述3D場景增強現(xiàn)實子系統(tǒng)連接，用于遠程控制管理所述多譜段機器視覺水下成像子系統(tǒng)，以及根據(jù)深水堤壩的水下影像數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)和3D增強現(xiàn)實融合圖像，實時計算判斷深水堤壩的病害類型，發(fā)布預警信息，生成對檢修工作的指揮決策。

進一步，所述多譜段機器視覺水下成像子系統(tǒng)，包括：供電模塊、與所述供電模塊連接的360°圖像采集模塊、信號轉(zhuǎn)換模塊、微處理器、定位模塊、第一無線通信模塊和第四無線通信模塊，其中，

所述360°圖像采集模塊用于采集當前深水條件下的水庫堤壩周圍環(huán)境信號；

所述信號轉(zhuǎn)換模塊的輸入端與所述360°圖像采集模塊的輸出端連接，用于將來自所述360°圖像采集模塊的環(huán)境信號，進行模擬-數(shù)字AD轉(zhuǎn)換，生成數(shù)字信號形式的環(huán)境數(shù)據(jù)，進而轉(zhuǎn)發(fā)至所述微處理器；