[發(fā)明專利]一種基于AR的航空電纜裝配系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110619196.2
• 申請日: 2021-06-03
• 公開（公告）號: CN113298003A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周晉鋒;張修華;朱向偉
• 申請（專利權(quán)）人: 北京安達維爾科技股份有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/34;G06K9/38;G06Q50/06;G06T7/11;G06T7/136;G06T7/194
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務(wù)所 11337
• 代理人: 于國富

本發(fā)明公開了一種基于AR的航空電纜裝配系統(tǒng)及方法，涉及航空設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，采用該系統(tǒng)及方法，裝配人員能夠通過佩戴帶有雙目相機AR眼鏡，通過識別或跟蹤定位技術(shù)實現(xiàn)電纜裝配過程信息與真實物理環(huán)境智能匹配，幫組裝配人員理解各種裝配關(guān)系，減輕查閱工藝手冊或虛擬演示操作所耗費的精力和時間。本方法通過智能化手段減少人工參與的易錯環(huán)節(jié)，加強裝配人員對實際裝配場景的交互的真實感，同時加強工作過程標準化、流程化，推動航空智能化電纜裝配模式的發(fā)展識別真實物理環(huán)境中電纜，并將電纜裝配的真實工況場景與虛擬指導(dǎo)信息進行同步，供操作人員理解場景中的各種裝配關(guān)系。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航空設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于AR的航空電纜裝配系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

隨著科技的發(fā)展，電纜裝配應(yīng)用在各個技術(shù)領(lǐng)域中也越來越常見。由于電纜種類繁多，形態(tài)復(fù)雜，尤其航空設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域中電纜裝配的空間小，因此在實際裝配過程中極易產(chǎn)生裝配錯誤或漏裝的情況，同時對電纜故障的排查也很困難，因此如果能找到一種在虛擬環(huán)境下快速有效的進行電纜裝配方法是很有必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于AR的航空電纜裝配系統(tǒng)及方法，從而解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的前述問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種基于AR的航空電纜裝配系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)描述模塊、定位提取與識別模塊和增強現(xiàn)實顯示模塊，所述增強現(xiàn)實顯示模塊用于捕獲待裝配電纜場景信息，并將獲取得到的場景信息輸入所述定位提取與識別模塊，所述定位提取與識別模塊提取待裝配電纜的信息，同時提取待裝配電纜的定位信息；

所述數(shù)據(jù)描述模塊用于接收所述定位提取識別模塊獲取得到的待裝配電纜信息，同時將該信息和數(shù)據(jù)庫中已存的工藝流程數(shù)據(jù)相映射，最后生成裝配描述信息；已生成的裝配描述信息在進行裝配操作時傳給所述增強現(xiàn)實顯示模塊。

優(yōu)選的，所述定位提取與識別模塊提取到的待裝配電纜的信息包括電纜字符或裝配場景特征值；電纜的定位信息包括電纜標記位置信息和電纜接口裝配位置信息。

優(yōu)選的，所述定位提取與識別模塊的提取識別過程具體包括：

S1，獲取到的待裝配電纜的原始圖像，采用Otsu算法，將原始圖像分割成兩個部分，使兩部分之間灰度值距離最大，從而獲取自適應(yīng)全局閾值從而將原始圖像中的目標和背景分離，確定電纜位置；

S2，由于電纜字符集與待裝配電纜的對比度較小，采用自適應(yīng)局部二值化方法獲取待裝配電纜的字符結(jié)構(gòu)；

S3，采用投影法對步驟S2中獲取得到的字符結(jié)構(gòu)進行分割處理，獲得字符結(jié)構(gòu)的邊界；

S4，采用基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的字符識別算法，對獲取得到的字符結(jié)構(gòu)進行識別。

優(yōu)選的，步驟S1中具體包括：

S11，將原始圖像分割成目標電纜和背景兩部分，將目標電纜和背景的分割閾值記作T，屬于目標電纜的像素點數(shù)占整幅圖像的比例記為ω₀，平均灰度為μ₀；背景像素點占整幅圖像比例為ω₁，平均灰度為μ₁；整幅圖像的平均灰度記為μ，類間方差記為g；

S12，原始圖像大小為M×N，原始圖像中像素的灰度值小于閾值T的像素為N₀，像素灰度大于閾值T的像素個數(shù)為N₁，由此可得以下公式：

ω₀＝N₀/M×N (1)

ω₁＝N₁/M×N (2)

N₀+N₁＝M×N (3)