本發(fā)明涉及增強現(xiàn)實方法。更具體地，涉及一種基于無人機的增強現(xiàn)實方法。
背景技術：
增強現(xiàn)實技術是一種將真實世界信息和虛擬世界信息“無縫”集成的新技術，可以運用到裝備的裝配、保障等智能制造活動的各個環(huán)節(jié)中，在采集的現(xiàn)實圖景中實時疊加進去虛擬的成分(模型、知識、數(shù)據等)，以實現(xiàn)現(xiàn)場工程師知識和信息的增強。具體實現(xiàn)方法是通過頭盔、眼鏡或平板電腦等用戶設備的攝像頭將用戶視角的真實世界圖景采集、輸入到增強現(xiàn)實系統(tǒng)中與增強現(xiàn)實系統(tǒng)產生的虛擬景象等進行合成，并輸出到用戶設備的顯示器中，使用戶獲得更好的沉浸感或者按需獲得更多的輔助模型、知識和數(shù)據。
目前，增強現(xiàn)實系統(tǒng)的圖景采集受限于配備攜帶攝像頭的用戶設備的用戶的活動范圍和活動能力，常見情況為用戶無法到達或不易到達，或者即使可到達但是在一個局部，用戶設備的攝像頭難以全面地采集現(xiàn)實圖景，導致增強現(xiàn)實在大型裝備吊裝、維修等裝配、保障的智能制造活動中無法發(fā)揮最大的效能。而對于室外作業(yè)、大場坪作業(yè)等無法預置攝像頭等情況，這個問題更加突出。
因此，需要提供一種基于無人機的增強現(xiàn)實方法。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種基于無人機的增強現(xiàn)實方法，解決在頭盔、眼鏡或平板電腦等用戶設備的攝像頭的活動范圍和活動能力受限時，實現(xiàn)增強現(xiàn)實系統(tǒng)應用的活動范圍和活動能力的增強。
為達到上述目的，本發(fā)明采用下述技術方案：
一種基于無人機的增強現(xiàn)實方法，該方法包括如下步驟：
第一步、將增強現(xiàn)實系統(tǒng)的第一圖景采集通道連接用戶設備的攝像頭，將增強現(xiàn)實系統(tǒng)的第二圖景采集通道連接無人機的攝像頭，并操控無人機使其攝像頭對準待識別跟蹤對象；
第二步、開啟用戶設備的攝像頭和無人機的攝像頭，利用增強現(xiàn)實系統(tǒng)通過第一圖景采集通道實時接收用戶設備的攝像頭采集的第一現(xiàn)實圖景并通過第二圖景采集通道實時接收無人機的攝像頭采集的第二現(xiàn)實圖景；
第三步、通過在無人機上設置的速度傳感器和角度傳感器實時獲取無人機的速度和姿態(tài)信息，結合增強現(xiàn)實系統(tǒng)實時接收的第一現(xiàn)實圖景和第二現(xiàn)實圖景實時計算在增強現(xiàn)實系統(tǒng)中用戶設備、無人機和待識別跟蹤對象之間的相對位置；
第四步、利用增強現(xiàn)實系統(tǒng)基于第一現(xiàn)實圖景在用戶設備的顯示器中顯示第一輔助模型、知識和數(shù)據，并利用增強現(xiàn)實系統(tǒng)基于第二現(xiàn)實圖景與用戶設備、無人機和待識別跟蹤對象之間的相對位置在用戶設備的顯示器中顯示第二輔助模型、知識和數(shù)據。
優(yōu)選地，第一步的具體過程為：
將增強現(xiàn)實系統(tǒng)的第一圖景采集通道連接用戶設備的攝像頭切并將第一圖景采集通道的現(xiàn)實圖景視角設置為第一人稱視角，將增強現(xiàn)實系統(tǒng)的第二圖景采集通道連接無人機的攝像頭并將第二圖景采集通道的現(xiàn)實圖景視角設置為第三人稱視角；
根據現(xiàn)實圖景采集視角的需要，操控無人機使其攝像頭對準待識別跟蹤對象。
本發(fā)明的有益效果如下：
本發(fā)明所述技術方案將無人機技術與增強現(xiàn)實技術融合，通過在攜帶攝像頭的頭盔、眼鏡或平板電腦等用戶設備外引入攜帶攝像頭的無人機，實現(xiàn)增強現(xiàn)實系統(tǒng)應用的活動范圍和活動能力的增強。特別是增強現(xiàn)實系統(tǒng)應用于大型裝備吊裝、維修等裝配、保障的智能制造活動中時，利用無人機靈活的活動能力，從各個必要的角度實時觀測大型裝備的狀態(tài)，在回傳的圖景中疊加工程師所需的輔助模型、知識和數(shù)據，以幫助工程師在裝配、保障等智能制造活動中更好、更快地判明真實情況、做出正確決策，實現(xiàn)體力、腦力全面的增強。
附圖說明
下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細的說明。
圖1示出基于無人機的增強現(xiàn)實方法的流程圖。
具體實施方式
為了更清楚地說明本發(fā)明，下面結合優(yōu)選實施例和附圖對本發(fā)明做進一步的說明。附圖中相似的部件以相同的附圖標記進行表示。本領域技術人員應當理解，下面所具體描述的內容是說明性的而非限制性的，不應以此限制本發(fā)明的保護范圍。
在實施本實施例提供的基于無人機的增強現(xiàn)實方法前，先操控攜帶攝像頭的無人機抵近活動范圍和活動能力難以覆蓋的區(qū)域：根據實際活動中開展增強現(xiàn)實的需要，針對現(xiàn)實圖景采集視角的需求，克服配備攜帶攝像頭的頭盔、眼鏡或平板電腦等用戶設備的用戶的活動范圍和活動能力限制，在攜帶攝像頭的頭盔、眼鏡或平板電腦等用戶設備之外，啟用攜帶攝像頭的無人機進行補充，操控其抵近活動范圍和活動能力難以覆蓋的區(qū)域。
如圖1所示，本實施例提供的基于無人機的增強現(xiàn)實方法包括如下步驟：
第一步、將增強現(xiàn)實系統(tǒng)的第一圖景采集通道連接用戶設備的攝像頭，將增強現(xiàn)實系統(tǒng)的第二圖景采集通道連接無人機的攝像頭，并操控無人機使其攝像頭對準待識別跟蹤對象：
將增強現(xiàn)實系統(tǒng)的第一圖景采集通道連接用戶設備的攝像頭切并將第一圖景采集通道的現(xiàn)實圖景視角設置為第一人稱視角，將增強現(xiàn)實系統(tǒng)的第二圖景采集通道連接無人機的攝像頭并將第二圖景采集通道的現(xiàn)實圖景視角設置為第三人稱視角；
根據現(xiàn)實圖景采集視角的需要，操控無人機使其攝像頭對準待識別跟蹤對象，并根據增強現(xiàn)實系統(tǒng)的圖景處理、識別技術要求，操控無人機姿態(tài)穩(wěn)定并凝視待識別跟蹤對象。
第二步、開啟用戶設備的攝像頭和無人機的攝像頭，利用增強現(xiàn)實系統(tǒng)通過第一圖景采集通道實時接收用戶設備的攝像頭采集的第一現(xiàn)實圖景并通過第二圖景采集通道實時接收無人機的攝像頭采集的第二現(xiàn)實圖景。
第三步、通過在無人機上設置的速度傳感器和角度傳感器實時獲取無人機的速度和姿態(tài)信息，結合增強現(xiàn)實系統(tǒng)實時接收的第一現(xiàn)實圖景和第二現(xiàn)實圖景實時計算在增強現(xiàn)實系統(tǒng)中用戶設備、無人機和待識別跟蹤對象之間的相對位置：
由于增強現(xiàn)實系統(tǒng)中的第二圖景采集通道的現(xiàn)實場景視角已切換到無人機的第三人稱視角，但是增強現(xiàn)實系統(tǒng)的最終目的是為了為具有第一人稱視角的用戶設備提供有指導意義的輔助模型、知識和數(shù)據，所以需要實時計算用戶設備、無人機和待識別跟蹤對象這三者之間的相對位置，因此需要通過在無人機上設置的速度傳感器和角度傳感器實時獲取無人機的速度和姿態(tài)信息，并結合用戶設備實時回傳的圖景(第一現(xiàn)實圖景)和無人機實時回傳的圖景(第二現(xiàn)實圖景)利用現(xiàn)有的坐標轉換算法實時計算用戶設備、無人機和待識別跟蹤對象之間的相對位置。
第四步、利用增強現(xiàn)實系統(tǒng)基于第一現(xiàn)實圖景在用戶設備的顯示器中顯示第一輔助模型、知識和數(shù)據，并利用增強現(xiàn)實系統(tǒng)基于第二現(xiàn)實圖景與用戶設備、無人機和待識別跟蹤對象之間的相對位置在用戶設備的顯示器中顯示第二輔助模型、知識和數(shù)據：
在利用增強現(xiàn)實系統(tǒng)通過第一現(xiàn)實圖景在用戶設備的顯示器中顯示有效的第一輔助模型、知識和數(shù)據的基礎上，利用增強現(xiàn)實系統(tǒng)在第二現(xiàn)實圖景中實時注冊虛擬物體，為用戶設備提供有效的第二輔助模型、知識和數(shù)據，而用戶通過顯示器同時顯示第一輔助模型、知識和數(shù)據與第二輔助模型、知識和數(shù)據，可建立更好的空間理解。
顯然，本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定，對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動，這里無法對所有的實施方式予以窮舉，凡是屬于本發(fā)明的技術方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之列。