[發明專利]一種AR幾何示教儀及示教方法

在審

• 申請號: 201810554093.0
• 申請日: 2018-06-01
• 公開（公告）號: CN108461003A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 郭晉秦;常江;趙永強;郭凱;張寧;任欣榮
• 申請（專利權）人: 太原工業學院
• 主分類號: G09B5/02
• 分類號: G09B5/02
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 談杰

1.一種AR幾何示教儀，其特征在于，包括箱體以及設置在箱體內的用于將待識別物體對應的三視圖投影動畫疊加到攝像頭的真實畫面中或者該待識別物體對應的三視圖對應的幾何模型疊加到攝像頭的真實畫面中的控制器、攝像頭、觸摸顯示屏、按鈕、燈具、電源接口、用于識別待識別物體的識別區，所述箱體鉸連接有箱蓋，攝像頭通過支架設置在箱體內且攝像頭的鏡頭朝向識別區上放置的待識別物體，攝像頭的輸出端與控制器連接，所述控制器固定在箱體底部，觸摸顯示屏固定箱蓋內且通過排線與控制器連接，按鈕設置在箱體一側且與控制器連接，所述燈具固定在箱蓋內且與與控制器連接用作攝像頭的補充光源，所述電源接口設置在箱體一側用連接電源為控制器供電；所述攝像頭用于獲取待識別物體的圖像，并輸送給控制器；所述識別區為從箱體一側插入箱體內的抽拉板。

2.根據權利要求1所述的AR幾何示教儀，其特征在于：所述待識別物體包括常用幾何模型和手繪的三視圖。

3.根據權利要求1所述的AR幾何示教儀，其特征在于：所述箱體內設有儲物區，儲物區位于抽拉板下方。

4.根據權利要求1所述的AR幾何示教儀，其特征在于：所述按鈕包括電源開關按鈕、三維轉二維按鈕、二維轉三維按鈕、開始按鈕。

5.一種如權利要求1-4任一所述的AR幾何示教儀的示教方法，其特征在于，包括：將待識別物體放置在識別區內，通過攝像頭獲取待識別物體的圖像，所述控制器先對所攝像頭獲取圖像進行中值濾波，然后對所獲取圖像銳化處理，增強邊緣，然后對所獲取圖像選取合適的固定閾值進行二值化處理；然后掃描所獲取圖像邊緣的定位點，根據位置關系確定目標圖像的像素范圍；在確定好的像素范圍內先進行形態學運算，達到平滑輪廓；然后用Canny算法進行邊緣檢測，在此基礎上計算出輪廓中心點并保存；接著根據預先訓練好的分類器用機器學習進行形狀檢測，平面圖形用分類器A，立體圖形用分類器B，最后進行虛實融合，利用OpenGL技術在待識別物體中心點的相應位置進行圖像渲染，最后控制器將該待識別物體對應的三視圖投影動畫疊加到攝像頭的真實畫面中或者該待識別物體對應的三視圖對應的幾何模型疊加到攝像頭的真實畫面中，然后在觸摸顯示屏上顯示出來。