本發(fā)明涉及信息技術(shù)領(lǐng)域，更具體地本發(fā)明涉及基于vr/ar的聯(lián)動應(yīng)急系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及基于vr/ar的聯(lián)動應(yīng)急方法。

背景技術(shù)：

聯(lián)動應(yīng)急包括接收突發(fā)事件和應(yīng)急求助的報警，以及組織、協(xié)調(diào)、指揮、調(diào)度相關(guān)聯(lián)動單位應(yīng)急處置一般突發(fā)事件和求助。在交通、消防、燃氣泄漏、倉儲、廠區(qū)安全等領(lǐng)域，聯(lián)動應(yīng)急機制的效率和可靠性與國計民生密切相關(guān)。但目前，除了交通領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了主干路實時監(jiān)控以外，絕大多數(shù)領(lǐng)域依舊采取原始的人工巡查或等待報警、人工調(diào)動的方式。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明人想要把最新的vr/ar技術(shù)應(yīng)用于該領(lǐng)域，希望能夠提高聯(lián)動應(yīng)急的效率。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明提供一種基于vr/ar的聯(lián)動應(yīng)急系統(tǒng)，其包括：

探測系統(tǒng)，用于探測現(xiàn)場的情況；

報警單元，當現(xiàn)場情況滿足報警條件時向中央控制系統(tǒng)發(fā)送警報；

中央控制系統(tǒng)，接收到警報后向應(yīng)急接口發(fā)送應(yīng)急命令；和

vr/ar系統(tǒng)，接收應(yīng)急命令，接收現(xiàn)場情況信息，執(zhí)行應(yīng)急行動。

在本發(fā)明的一些實施方式中，所述探測系統(tǒng)包括圖像采集裝置，優(yōu)選地，所述圖像采集裝置設(shè)置于可移動的載體上。

優(yōu)選地，所述圖像采集裝置為全景攝像機。

優(yōu)選地，所述可移動的載體為無人機、滑車、可移動機器人、遙控汽車中的一種或多種。

優(yōu)選地，所述可移動載體為智能遙感載體。

優(yōu)選地，在使用全景攝像機時，所述探測系統(tǒng)裝配有穩(wěn)定器。

優(yōu)選地，所述探測系統(tǒng)還包括傳感器，包括但不限于：溫度傳感器、濕度傳感器、紅外傳感器、氣體傳感器。

在本發(fā)明的一些實施方式中，所述中央控制系統(tǒng)包括應(yīng)急預(yù)案庫，其中中央控制系統(tǒng)在接到警報后根據(jù)應(yīng)急預(yù)案庫向?qū)?yīng)的應(yīng)急接口發(fā)送對應(yīng)的應(yīng)急指令。

優(yōu)選地，所述應(yīng)急接口對接vr/ar系統(tǒng)，通過vr/ar顯示裝置與中央控制系統(tǒng)和/或其他應(yīng)急接口互動。

所述vr/ar系統(tǒng)包括vr/ar顯示裝置及其可能的配件，例如手柄等。

優(yōu)選地，所述vr/ar系統(tǒng)可以接收到探測系統(tǒng)傳來的現(xiàn)場情況；更優(yōu)選地，所述vr/ar顯示裝置顯示應(yīng)急預(yù)案庫發(fā)來的應(yīng)急提示。

優(yōu)選地，所述應(yīng)急預(yù)案庫可以位于云端。

所述vr/ar顯示裝置包括頭戴式顯示設(shè)備、智能手機、或平板電腦。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明提供一種基于vr/ar的聯(lián)動應(yīng)急方法，其包括：

s100執(zhí)行探測任務(wù)；

s110判斷探測數(shù)據(jù)是否異常；

s120當探測數(shù)據(jù)異常時，向中央控制系統(tǒng)發(fā)起警報；

s130應(yīng)急預(yù)案響應(yīng)，請求vr/ar端響應(yīng)

s140接受請求，開啟vr/ar端，啟動遠程控制。

優(yōu)選地，所述探測任務(wù)包括圖像采集、溫度數(shù)據(jù)采集、濕度數(shù)據(jù)采集、泄漏檢測、煙霧檢測、紅外檢測中的一種或多種。

在本發(fā)明的一些實施方式中，所述探測任務(wù)采集的數(shù)據(jù)實時傳送到中央控制系統(tǒng)。

在本發(fā)明的一些實施方式中，所述探測任務(wù)采集的數(shù)據(jù)在探測端進行處理。

優(yōu)選地，圖像采集通過搭載攝像頭的可移動載體實現(xiàn)。

優(yōu)選地，所述攝像頭為全景攝像機。

優(yōu)選地，所述可移動的載體為無人機、滑車、可移動機器人、遙控汽車中的一種或多種。

優(yōu)選地，所述可移動載體為智能遙感載體。

優(yōu)選地，在使用全景攝像機時，所述探測系統(tǒng)裝配有穩(wěn)定器。

在本發(fā)明的一些實施方式中，通過vr/ar端控制探測任務(wù)。

優(yōu)選地，通過vr/ar端控制攝像頭的采集方向。

優(yōu)選地，通過檢測vr/ar顯示設(shè)備的轉(zhuǎn)動，控制攝像頭的采集方向。

優(yōu)選地，通過檢測vr/ar顯示設(shè)備的轉(zhuǎn)動，控制可移動載體的運動方向和/或可移動載體上搭載攝像頭的云臺的方向。

在本發(fā)明的一些實施方式中，所述探測端包括圖像采集裝置、傳感器和可移動載體。

優(yōu)選地，攝像頭采集的視頻通過可移動載體傳送給中央控制系統(tǒng)。

優(yōu)選地，可移動載體上可搭載或裝配用于處理攝像頭采集的視頻和/或傳感器數(shù)據(jù)的處理器。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，本發(fā)明提供一種基于vr/ar的聯(lián)動應(yīng)急方法，其包括：

s200執(zhí)行探測任務(wù)，通過第一vr/ar端遠程控制；

s210判斷探測數(shù)據(jù)是否異常；

s220當探測數(shù)據(jù)異常時發(fā)起警報；

s230應(yīng)急預(yù)案響應(yīng)，通知相應(yīng)應(yīng)急接口。

優(yōu)選地，所述探測任務(wù)包括圖像采集、溫度數(shù)據(jù)采集、濕度數(shù)據(jù)采集、泄漏檢測、煙霧檢測、紅外檢測中的一種或多種。

在本發(fā)明的一些實施方式中，所述探測任務(wù)采集的數(shù)據(jù)實時傳送到中央控制系統(tǒng)。

在本發(fā)明的一些實施方式中，所述探測任務(wù)采集的數(shù)據(jù)在探測端進行處理。

優(yōu)選地，圖像采集通過搭載攝像頭的可移動載體實現(xiàn)。

優(yōu)選地，所述攝像頭為全景攝像機。

優(yōu)選地，所述可移動的載體為無人機、滑車、可移動機器人、遙控汽車中的一種或多種。

優(yōu)選地，所述可移動載體為智能遙感載體。

優(yōu)選地，在使用全景攝像機時，所述探測系統(tǒng)裝配有穩(wěn)定器。

優(yōu)選地，通過vr/ar端控制攝像頭的采集方向。

優(yōu)選地，通過檢測vr/ar顯示設(shè)備的轉(zhuǎn)動，控制攝像頭的采集方向。

優(yōu)選地，通過檢測vr/ar顯示設(shè)備的轉(zhuǎn)動，控制可移動載體的運動方向和/或可移動載體上搭載攝像頭的云臺的方向。

在本發(fā)明的一些實施方式中，所述探測端包括圖像采集裝置、傳感器和可移動載體。

優(yōu)選地，攝像頭采集的視頻通過可移動載體傳送給中央控制系統(tǒng)。

優(yōu)選地，可移動載體上可搭載或裝配用于處理攝像頭采集的視頻和/或傳感器數(shù)據(jù)的處理器。

優(yōu)選地，所述應(yīng)急接口連接第二vr/ar端。

在本發(fā)明的一些實施方式中，所述探測端和第一vr/ar端通過服務(wù)器交換數(shù)據(jù)。

可選地，所述服務(wù)器為云端服務(wù)器。

根據(jù)本發(fā)明的第四方面，本發(fā)明提供一種基于vr/ar的聯(lián)動應(yīng)急系統(tǒng)，其包括：

圖像采集裝置，用于采集現(xiàn)場視頻；

傳感器，用于探測環(huán)境信息；

第一處理器，被配置為將圖像采集裝置采集的視頻轉(zhuǎn)換為視頻流傳輸給vr/ar設(shè)備；

vr/ar設(shè)備，實時顯示所述圖像采集裝置采集的視頻。

在本發(fā)明的一些實施方式中，所述圖像采集裝置和傳感器被設(shè)置在固定位置。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括報警裝置，當所述傳感器探測的環(huán)境信息異常時發(fā)出報警。

在本發(fā)明的又一些實施方式中，所述系統(tǒng)還包括移動載體，搭載所述圖像采集裝置和/或傳感器。

所述移動載體包括但不限于無人機，滑車，遙控車等。

優(yōu)選地，所述移動載體包括用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕邮漳K和發(fā)送模塊。

優(yōu)選地，所述移動載體還包括定位裝置。

優(yōu)選地，所述圖像采集裝置與傳感器的位置相互匹配。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括第二處理器，其被配置為根據(jù)報警，請求相應(yīng)的vr/ar設(shè)備響應(yīng)。

所述報警與vr/ar設(shè)備的對應(yīng)關(guān)系存儲于應(yīng)急預(yù)案庫。

優(yōu)選地，所述vr/ar設(shè)備包括控制模塊，可遠程控制移動載體和/或圖像采集裝置。

附圖說明

下面將通過參照附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更清楚本發(fā)明的上述及其它特征和優(yōu)點，附圖中：

圖1示出基于本發(fā)明一些實施方式的基于vr/ar的聯(lián)動應(yīng)急系統(tǒng)的示例；

圖2示出基于本發(fā)明一些實施方式的中央控制系統(tǒng)與vr/ar系統(tǒng)對接的示例；

圖3示出基于本發(fā)明一些實施方式的vr/ar的聯(lián)動應(yīng)急系統(tǒng)的一個實施例；

圖4示出基于本發(fā)明另一些實施方式的基于vr/ar的聯(lián)動應(yīng)急系統(tǒng)的示例；

圖5示出基于本發(fā)明又一些實施方式的基于vr/ar的聯(lián)動應(yīng)急系統(tǒng)的示例；

圖6示出基于本發(fā)明一些實施方式的vr/ar的聯(lián)動應(yīng)急方法的流程圖；

圖7示出基于本發(fā)明另一些實施方式的vr/ar的聯(lián)動應(yīng)急方法的流程圖。

附圖僅僅是示例性的而非限制性的。在附圖中，出于說明的目的，一些元件的尺寸可被夸大且不按比例地繪制。

權(quán)利要求書中的任何附圖標記不應(yīng)當被解釋為限制范圍。

在不同附圖中，相同附圖標記指示相同或相似元件。

具體實施方式

將針對具體實施例且參考特定附圖來描述本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于此而僅由權(quán)利要求書定義。所描述的附圖只是示意性的和非限制性的。在附圖中，出于說明的目的，一些元件的尺寸可被夸大且不按比例地繪制。尺寸和相對尺寸并不對應(yīng)于為實踐本發(fā)明的實際還原。

此外，在說明書和權(quán)利要求書中，術(shù)語“第一”、“第二”等用于在類似元素之間進行區(qū)分，而未必描述時間順序、空間順序、等級排序、或者任何其他方式的順序。應(yīng)理解，如此使用的術(shù)語在適當情況下是可互換的，且本文中所描述的本發(fā)明的實施例能以不同于本文所描述或示出的其它順序操作。

此外，說明書和權(quán)利要求書中的術(shù)語在……之上、在……之下等等被用于描述目的，而不一定用于描述相對位置。應(yīng)理解，如此使用的術(shù)語在適當情況下是可互換的，且本文中所描述的本發(fā)明的實施例能以不同于本文所描述或示出的其它取向操作。

應(yīng)注意，在權(quán)利要求中使用的術(shù)語“包括”不應(yīng)當被解釋為受限于下文中列出的含義；它不排除其它元件或步驟。因此它應(yīng)當被解釋為指定所指的所述特征、整數(shù)、步驟或部件的存在，但不排除一個或多個其它特征、整數(shù)、步驟或部件或它們的組的存在或添加。因此，表達“包括裝置a和b的設(shè)備”的范圍不應(yīng)受限于僅由部件a和b組成的設(shè)備。它表示相對于本發(fā)明，該設(shè)備的僅有相關(guān)部件是a和b。

在本說明書通篇中對“一個實施例”或“實施例”的引用意味著結(jié)合該實施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在本發(fā)明的至少一個實施例中。因此，在本說明書通篇中的多個位置中短語“在一個實施例中”或“在實施例中”的出現(xiàn)不一定指的是同一實施例，但也可能是同一實施例。此外，在一個或多個實施例中，如本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本公開內(nèi)容顯而易見，特定特征、結(jié)構(gòu)或特性可以任何適當?shù)姆绞浇M合。

類似地，應(yīng)當理解的是，在本發(fā)明的示例實施例的上述描述中，本發(fā)明的多個特征有時在單個實施例、附圖及其描述中被組合到一起，以將公開內(nèi)容連成整體，并幫助理解多個發(fā)明方面中的一個或多個方面。然而，本發(fā)明的方法不應(yīng)被解釋為反映所要求保護的發(fā)明需要比在每一權(quán)利要求中明確表述的特征更多的特征的意圖。相反，如所附權(quán)利要求書所反映的，各發(fā)明性方面在于比以上公開的單個實施例的所有特征要少的特征。因此，隨詳細說明書所附的權(quán)利要求在此明確地被包括到說明書中，其中各個權(quán)利要求獨立作為本發(fā)明的單個實施例。

此外，盡管此處描述的一些實施例包括其他實施例中所包括的一些特征但沒有其他實施例中包括的其他特征，不同實施例的特征的組合意圖落在本發(fā)明的范圍內(nèi)，并且形成將按本領(lǐng)域技術(shù)人員理解的不同實施例。例如，在下面的權(quán)利要求書中，所要求的實施例中的任何一個可以任何組合使用。

在本文提供的描述中，陳述了多個具體細節(jié)。然而，應(yīng)當理解，可以在不具有這些具體細節(jié)的情況下實施本發(fā)明的各實施例。在其它實例中，未詳細示出眾所周知的方法、結(jié)構(gòu)以及技術(shù)，以免混淆對本描述的理解。

圖1示出基于本發(fā)明一些實施方式的基于vr/ar的聯(lián)動應(yīng)急系統(tǒng)的示例；其中探測系統(tǒng)負責執(zhí)行探測任務(wù)，包括但不限于圖像采集、溫度采集、濕度采集、氣體采集等。其中圖像采集主要為了后方了解前端的現(xiàn)場的情況，從而無需人員親臨現(xiàn)場。而且由于圖像采集裝置可以安裝在人類正常巡檢難以到達的區(qū)域，或利用可移動載體實現(xiàn)，因而巡查范圍大于人類巡檢。

探測所采集的數(shù)據(jù)可以在探測端(探測系統(tǒng))處理，也可實時傳回中央控制系統(tǒng)處理。異?，F(xiàn)象包括但不限于圖像識別出異常物體、溫度過高、危險氣體濃度過高等。當探測數(shù)據(jù)異常時，通過報警單元通知中央控制系統(tǒng)，并連接vr/ar系統(tǒng)。

vr/ar系統(tǒng)也可在探測任務(wù)執(zhí)行時即參與監(jiān)控探測任務(wù)。

圖2示出基于本發(fā)明一些實施方式的中央控制系統(tǒng)與vr/ar系統(tǒng)對接的示例，中央控制系統(tǒng)可以直接與vr/ar系統(tǒng)對接，也可以多個端口和無線網(wǎng)絡(luò)與vr/ar系統(tǒng)對接。

中央控制系統(tǒng)中可預(yù)設(shè)應(yīng)急預(yù)案庫，如圖3所示，針對不同的異常情況，調(diào)用不同端口，對接相應(yīng)的vr/ar設(shè)備。例如智能手機和ipad可以作為vr/ar顯示設(shè)備，應(yīng)急人員通過智能手機或ipad也可以實現(xiàn)遠程對接。

圖3示出基于本發(fā)明一些實施方式的vr/ar的聯(lián)動應(yīng)急系統(tǒng)的一個實施例，其中探測系統(tǒng)包括全景攝像機和傳感器。

所述傳感器節(jié)點包含數(shù)據(jù)采集模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、放大電路模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、無線通信模塊、電源模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊依次通過模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、放大電路模塊連接數(shù)據(jù)處理模塊，所述數(shù)據(jù)處理模塊與無線無線通信模塊連接，所述電源模塊分別與數(shù)據(jù)采集模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、放大電路模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和無線通信模塊連接。網(wǎng)絡(luò)的傳感器節(jié)點對環(huán)境中的各個參數(shù)進行測量、采樣，將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)往路由器節(jié)點，并分析、處理路由器節(jié)點發(fā)來的數(shù)據(jù)、命令，完成相應(yīng)操作。所述數(shù)據(jù)采集模塊用于實時采集倉庫的各項參數(shù)包含火災(zāi)報警，防盜，煤氣泄漏等一系列不安全事件，進而經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換和放大電路的模數(shù)轉(zhuǎn)換和放大處理，進而傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊，通過無線通信模塊將采集的參數(shù)上傳至路由器節(jié)點匯總處理，進而上傳至監(jiān)控終端進行遠程局域網(wǎng)的智能監(jiān)控。

所述數(shù)據(jù)采集模塊包含紅外傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、煤氣泄漏傳感器、火災(zāi)煙感傳感器、玻璃破碎傳感器中至少一個；所述紅外傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、煤氣泄漏傳感器、火災(zāi)煙感傳感器、玻璃破碎傳感器分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊連接。所述紅外傳感器采用芯片型號為pis-209s的熱釋電紅外線傳感器，所述煤氣泄漏傳感器采用芯片型號為mq-5的煤氣傳感器。所述玻璃破碎傳感器采用芯片型號為bs-02的玻璃破碎傳感器。

電源模塊包含取樣電路模塊、v/f變換模塊、mcu控制器、鍵盤輸入模塊、伺服電機、環(huán)形自耦變換器、穩(wěn)壓輸出模塊，所述取樣電路模塊通過v/f變換模塊連接微控制器模塊，所述鍵盤輸入模塊與mcu控制器連接，所述mcu控制器依次通過伺服電機、環(huán)形自耦變換器連接穩(wěn)壓輸出模塊。

數(shù)據(jù)處理模塊是無線傳感器節(jié)點的計算核心。所有設(shè)備控制，任務(wù)調(diào)度，能量計算和功能協(xié)調(diào)，通信協(xié)議，數(shù)據(jù)融合和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲程序都在該模塊的支持下完成。所以處理器的選擇在傳感器節(jié)點的設(shè)計中至關(guān)重要。傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點使用的處理器應(yīng)盡量滿足：外形小，集成度高，功耗低且支持睡眠模式，運行速度要盡量快，要有足夠的外部通用端口和通信接口，成本低，有安全性保證等。目前使用較多的ti公司的msp430超低功耗系列處理器，不僅功能完整，集成度高，而且根據(jù)存儲容量提供多種引腳兼容的處理器。

這里采用msp430f149型處理器：供電電壓僅1.8～3.6v，具有16位risc結(jié)構(gòu)、125ns指令同周期、多達60kbflashrom和2kbram。另外該器件還配有：12位200ks/s的md轉(zhuǎn)換器(自帶采樣保持)、內(nèi)部溫度傳感器、具有3個捕獲/比較寄存器的16位定時器timera/timerb、2個串口(工作于uart或spi模式)、6個8位并口(2個具有中斷能力)和硬件乘法器，整個電路結(jié)構(gòu)緊湊且高效。其豐富的尋址方式。簡潔的內(nèi)核指令。較高的處理速度，大量的寄存器及數(shù)據(jù)存儲器使之具有強大的處理能力，豐富的器件內(nèi)外設(shè)接口可簡化整個電路設(shè)計，減少節(jié)點功耗和體積，非常適于節(jié)點設(shè)計。

無線通信模塊采用cc2420型無線收發(fā)器。cc2420是chipcon公司推出的一款兼容2.4hzieee802.15.4的無線收發(fā)器。cc2420基于的smartrf03技術(shù)，采用0.18μmcmos工藝生產(chǎn)，集成度高。cc2420是首款符合zigbee技術(shù)的高集成度工業(yè)型射頻收發(fā)器，其mac層和phy層協(xié)議符合ieee802.15.4規(guī)范，工作于免授權(quán)的2.4ghz頻段。利用此器件開發(fā)的短距離射頻傳輸系統(tǒng)成本低、功耗小，適于電池長期供電；并具有硬件加密、安全可靠、組網(wǎng)靈活、抗毀性強等特點，可為傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點提供理想的解決方案。

所述紅外傳感器采用芯片型號為pis-209s的熱釋電紅外線傳感器：任何有溫度的物體都在不斷向外界輻射紅外線，人體表面溫度一般在37℃，其大部分輻射能量集中在10μm波長范圍內(nèi)。如果把人的紅外輻射直接照射在熱釋電紅外傳感器上也會引起溫度變化而輸出信號，但探測距離不夠遠。為加長探測距離，需附加光學系統(tǒng)來收集紅外輻射，通常采用塑料菲涅爾透鏡作為紅外輻射的聚焦系統(tǒng)。

煙感傳感器his-07：物質(zhì)燃燒過程中，一般都有熱(溫度)、氣體與煙霧、火焰等現(xiàn)象產(chǎn)生，針對不同現(xiàn)象有不同火災(zāi)信號檢測方法。離子感煙傳感器利用放射性元素產(chǎn)生的射線，并檢測空氣電離產(chǎn)生的微電流。

目前大部分離子感煙傳感器采用單源雙室結(jié)構(gòu)，即采用1個放射源，2個工作室，分別為參考室和探測室。沒有煙霧進入探測室時，兩室的微電流保持平衡：當煙霧進入探測室時，探測室電流發(fā)生變化。平衡被破壞，傳感器將檢測到的信號送到一個正反饋電路，產(chǎn)生報警。

煤氣報警信號采集：所述煤氣泄漏傳感器采用芯片型號為mq-5的煤氣傳感器。液化氣(俗稱煤氣)是碳原子數(shù)為4的碳氫化合物的混合物，其主要成分是甲烷。采用煤氣傳感器能有效檢測是否有煤氣泄漏，并產(chǎn)生報警信號。

基于線性靈敏光子探測器主要包括激光發(fā)射及收集系統(tǒng)、光子探測器、時間相關(guān)單光子計數(shù)器。

激光發(fā)射與收集系統(tǒng)：1550nm近紅外激光器產(chǎn)生的脈沖激光首先經(jīng)過分光鏡分出一小部分作為激光器的同步輸出信號。大部分的光信號通過準直擴束器準直擴束后經(jīng)過高反鏡1、2發(fā)射成與望遠鏡平行的光輸出到目標物，即整套輸出系統(tǒng)為異軸模式。此外，出射激光盡量靠近望遠鏡以保障望遠鏡收集到盡量多的返回光。收集系統(tǒng)中采用的望遠鏡為折射式望遠鏡，望遠鏡收集的返回光通過透鏡1、2、3透鏡組聚焦至單模光纖送入光子探測器。透鏡組中間插入帶通濾波片和光闌，中心波長為1550nm的帶通濾波片用來濾除掉收集到的其他波段背景光，光闌則是用來空間濾波。

光子探測器：該激光測距系統(tǒng)中使用的光子探測器為基于外部增益的線性靈敏光子探測器。收集系統(tǒng)收集到的返回光信號通過光纖送入摻鉺光纖放大器(edfa)1進行一次放大，采用帶通濾波器1及光纖布拉格光柵1、2來除去由edfa放大過程中產(chǎn)生的自發(fā)輻射(ase)，同時偏正控制器及偏振分束器用來除去正交極化的ase噪聲。隨后，光脈沖再送入摻鉺光纖放大器2進行二級放大，放大后同樣經(jīng)過帶通濾波2及光纖布拉格光柵3除去ase噪聲。此時，光脈沖能量最大可以放大～50db，直接利用線性光電二極管，即pin光電二極管2即可探測單個光子信號。系統(tǒng)中使用的edfa的增益系數(shù)可調(diào)節(jié)，通過改變增益系統(tǒng)即可實現(xiàn)其不同強度的返回光的檢測。由于在激光測距系統(tǒng)中，光子檢測器的靈敏度直接決定了測距量程，而我們采用靈敏度可調(diào)節(jié)的光子檢測器則可使得測距系統(tǒng)的量程可調(diào)節(jié)，即可保障該測距系統(tǒng)適用于近、中、遠程激光測距。此外，該光子探測器可實現(xiàn)返回光的線性探測，即光子數(shù)可分辨探測，其輸出光生電信號與光信號強度成正比。

時間相關(guān)單光子計數(shù)器：我們采用時間相關(guān)的方法來記錄激光脈沖的飛行時間，通過pin光電二極管1將激光同步信號轉(zhuǎn)成電信號作為“開始”信號送入時間相關(guān)單光子計數(shù)器，而pin光電二極管2輸出的返回光生電信號則作為“結(jié)束”信號。時間相關(guān)單光子計數(shù)器則記錄“開始”“結(jié)束”信號之間的時間差，即為激光脈沖飛行的時間，通過公式s＝ct/2即可獲得距離信息。值得注意的是時間相關(guān)單光子計數(shù)器記錄的時間差包含了激光脈沖在激光發(fā)射與收集系統(tǒng)、光子探測器中傳輸?shù)臅r間，“開始”“結(jié)束”信號傳輸?shù)接嫈?shù)器也需要一定的時間，且上述時間在該測距系統(tǒng)中是固定的；故為了減小測距誤差，可以通過測量一個已知距離的目標物來獲得這部分固定時間，在計算被測目標物距離時則除去這部分時間，即可獲得準確的距離信息。此外，通過設(shè)置“結(jié)束”信號端不同的比較電平即可獲得返回光信號的具體光子數(shù)，考慮系統(tǒng)及傳輸衰減并與出射光相比較即可快速計算出被測目標物的表面漫反射率從而判斷出被測目標物的具體材料。

全景攝像機可無盲點監(jiān)測覆蓋所處場景，設(shè)有一個魚眼鏡頭，或者一個反射鏡面(如拋物線，雙曲線鏡面等)，或者多個朝向不同方向的普通鏡頭拼接而成，擁有360度全景視場(fieldofview,fov)。一臺全景攝像機可以取代多臺普通的監(jiān)控攝像機，做到了無縫監(jiān)控，實現(xiàn)了監(jiān)控新應(yīng)用。目前市售產(chǎn)品包括但不限于三星gear360、gopro全景攝像機goproomni、一體化vr攝影機upanoxone、vr攝影機surrond360、vr攝影機upanoj2vr等。

圖4示出基于本發(fā)明另一些實施方式的基于vr/ar的聯(lián)動應(yīng)急系統(tǒng)的示例，其中移動載體可以是智能遙感載體，包括但不限于無人機、滑車、可移動機器人、遙控汽車。

以無人機為例，vr設(shè)備接收無人機通過無人機的云臺上搭載的圖像采集單元采集并發(fā)送的無人機直播視頻流，將無人機直播視頻流轉(zhuǎn)換成直播視頻，并在虛擬現(xiàn)實vr設(shè)備的顯示單元上播放直播視頻，接著，在播放直播視頻的過程中，檢測vr設(shè)備的姿態(tài)變化，并基于姿態(tài)變化生成云臺轉(zhuǎn)動指令，然后將云臺轉(zhuǎn)動指令發(fā)送至無人機。無人機接收轉(zhuǎn)動指令后，轉(zhuǎn)動云臺，進而云臺帶動圖像采集單元的采集方向轉(zhuǎn)動至與觀看方向一致的方向。當然也可以基于vr設(shè)備的姿態(tài)變化轉(zhuǎn)化為無人機飛行控制指令，從而調(diào)整搭載的圖像采集的方向和位置。使得用戶可以通過簡單的肢體動作控制直播視頻圖像調(diào)整。

在本發(fā)明的實施例中，直播指的是無人機在采集直播視頻的同時，用戶能夠在vr設(shè)備上實時觀看直播視頻的方式。本發(fā)明實施例中的vr設(shè)備和無人機無線連接，例如通過wlan(無線局域網(wǎng)，wirelesslocalareanetworks)、紫峰zigbee、長距離傳輸?shù)碾姶挪?例如900m的微波)等連接，本發(fā)明不做具體限制。vr設(shè)備與無人機可以一一對應(yīng)，換言之，每個無人機僅與一個vr連接并交互?；蛘?，一個vr設(shè)備也可以與多個無人機連接并交互，或者一個無人機與多個vr設(shè)備連接或交互。本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)實際進行選擇，本發(fā)明不做具體限制。為方便描述，下面僅以其中一個無人機和一個vr為例來介紹。

vr設(shè)備接收無人機采集并發(fā)送的無人機直播視頻流。在本發(fā)明實施例中，無人機通過云臺搭載的圖像采集單元采集飛行過程中和/或非飛行過程中的直播視頻，然后，將直播視頻編碼成對應(yīng)的無人機直播視頻流。接著，再將編碼完成的無人機直播視頻流發(fā)送給請求接收該無人機直播視頻流的vr設(shè)備。

接下來，vr設(shè)備在接收到無人機直播視頻流后，首先對無人機直播視頻流進行解析，解析出直播視頻。然后，將直播視頻播放在vr設(shè)備的顯示單元上。

在具體實現(xiàn)過程中，無人機的圖像采集單元采集的直播視頻可以是三維直播視頻，也可以為二維直播視頻，本發(fā)明不做具體限制。vr設(shè)備在解析出無人機直播視頻流對應(yīng)的直播視頻后，可以直接顯示二維直播視頻或者三維直播視頻，也可以將二維直播視頻進一步轉(zhuǎn)換成三維直播視頻，或者將三維直播視頻進一步轉(zhuǎn)換成二維直播視頻。本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，本發(fā)明不做具體限制。

用戶在使用vr設(shè)備觀看直播視頻時，通常是將vr設(shè)備穿戴在身體上，進而用戶通過身體動作調(diào)整vr設(shè)備的觀看方向。舉例來說，用戶將vr設(shè)備穿戴在頭部，然后向右轉(zhuǎn)頭，那么觀看方向就調(diào)整到的右方，即vr設(shè)備姿態(tài)的變化即為用戶觀察方向的變化。vr設(shè)備姿態(tài)的檢測裝置例如為三軸重力傳感器、九軸重力傳感器、陀螺儀或慣性檢測單元等，本發(fā)明不做具體限制。舉例來說，通過三軸傳感器檢測三軸重力傳感器中每根軸與重力的夾角，進而計算出當前vr設(shè)備姿態(tài)。

接下來，在本發(fā)明實施例中，在檢測到vr設(shè)備姿態(tài)后，為能夠?qū)r設(shè)備播放的直播視頻圖像調(diào)整為與觀看方向?qū)?yīng)的圖像，vr設(shè)備將基于觀看方向生成云臺轉(zhuǎn)動指令。在本發(fā)明實施例中，云臺轉(zhuǎn)動指令用于控制無人機的云臺轉(zhuǎn)動至圖像采集單元的采集方向與觀看方向一致的方向的指令。

vr設(shè)備將云臺轉(zhuǎn)動指令發(fā)送給無人機。進而，無人機在接收云臺轉(zhuǎn)動指令后，對云臺轉(zhuǎn)動指令進行解析，解析出云臺轉(zhuǎn)動指令中包含的與觀看方向一致的目標方向。那么，由于圖像采集單元搭載在云臺上，云臺的轉(zhuǎn)動能夠帶動圖像采集單元隨之轉(zhuǎn)動，進而圖像采集單元的采集方向也會隨之轉(zhuǎn)動。所以，無人機此時控制云臺開始帶動圖像采集單元轉(zhuǎn)動，直到圖像采集單元的采集方向轉(zhuǎn)動到目標方向時，控制云臺停止轉(zhuǎn)動。

由于圖像采集單元的采集方向轉(zhuǎn)動到了與觀看方向一致的目標方向，所以圖像采集單元將開始采集位于目標方向上的圖像。而無人機同時將圖像采集單元采集的目標方向上的直播視頻流發(fā)送到vr設(shè)備進行顯示，所以，用戶就能夠在vr設(shè)備上觀看到與觀看方向所對應(yīng)的直播視頻圖像。

舉例來說，通過vr設(shè)備的觀看方向檢測裝置檢測到的觀看角度為與x軸逆時針夾角90°的方向。vr設(shè)備生成將圖像采集方向轉(zhuǎn)動到與x軸逆時針夾角90°的方向的云臺轉(zhuǎn)動指令，并發(fā)送給無人機。無人機接收云臺轉(zhuǎn)動指令，并轉(zhuǎn)動云臺至圖像采集方向為與x軸逆時針夾角90°的方向。假設(shè)在與x軸逆時針夾角90°的方向存在建筑物a，所以圖像采集單元旋轉(zhuǎn)后將采集到建筑物a的直播視頻圖像。無人機將在與x軸逆時針夾角90°的方向上采集到的直播視頻流發(fā)送回vr設(shè)備進行播放，進而用戶在與x軸逆時針夾角90°的觀看方向上將觀看到建筑物a的圖像。

由此可見，vr設(shè)備接收無人機通過無人機的云臺上搭載的圖像采集單元采集并發(fā)送的無人機直播視頻流，將無人機直播視頻流轉(zhuǎn)換成直播視頻，并在虛擬現(xiàn)實vr設(shè)備的顯示單元上播放直播視頻，接著，在播放直播視頻的過程中，通過檢測vr設(shè)備的姿態(tài)變化生成云臺轉(zhuǎn)動指令，然后將云臺轉(zhuǎn)動指令發(fā)送至無人機。無人機接收轉(zhuǎn)動指令后，轉(zhuǎn)動云臺，進而云臺帶動圖像采集單元的采集方向轉(zhuǎn)動至與觀看方向一致的方向。

可選的，在具體實現(xiàn)過程中，由于網(wǎng)絡(luò)速度或其他原因可能造成圖像延遲，或帶著頭顯的用戶頭部快速地轉(zhuǎn)動并回位，因此顯示給用戶的畫面的方向(觀看方向)和圖像采集單元采集當前直播視頻的采集方向可能一致，也可能不一致，所以，在給予云臺轉(zhuǎn)動指令之前，還可以進一步包括：判斷觀看方向與所述采集方向是否一致；當所述觀看方向與所述采集方向不一致時，執(zhí)行基于所述觀看方向生成云臺轉(zhuǎn)動指令的步驟。

具體來講，在本發(fā)明實施例中，無人機直播視頻流中除了視頻流數(shù)據(jù)，還包括圖像采集單元采集每幀視頻流數(shù)據(jù)的采集方向(例如通過全景攝像頭的姿態(tài)或無人機的姿態(tài)換算)。由于無人機直播視頻流是實時播放的，所以采集方向也是當前播放的直播視頻的采集方向。

在通過檢測觀看方向的檢測裝置檢測到觀看方向后，vr設(shè)備將判斷觀看方向與采集方向是否一致。如果觀看方向和采集方向一致，則此時無人機所采集的直播視頻圖像恰好是觀看方向?qū)?yīng)的圖像，那么vr設(shè)備就不需要向無人機發(fā)送云臺轉(zhuǎn)動指令了。而如果觀看方向與采集方向不一致，則此時無人機所采集的直播視頻圖像不是觀看方向?qū)?yīng)的圖像。所以，為了能夠顯示與用戶觀看方向?qū)?yīng)的直播視頻圖像，vr設(shè)備將生成云臺轉(zhuǎn)動指令。

在本發(fā)明實施例中，云臺轉(zhuǎn)動指令中可以具體包含觀看方向和采集方向的夾角，進而使得無人機控制云臺帶動圖像采集單元轉(zhuǎn)動觀看方向和采集方向的夾角，由此使得采集方向轉(zhuǎn)動到與觀看方向一致的方向?；蛘撸婆_轉(zhuǎn)動指令中也可以具體包括觀看方向，進而使得無人機控制云臺帶動圖像采集單元直接轉(zhuǎn)動到采集方向與觀看方向一致的方向。在具體實現(xiàn)過程中，本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)實際進行設(shè)置，本發(fā)明不做具體限制。

由此可見，在本發(fā)明實施例中，在觀看方向與采集方向不一致時才基于觀看方向生成并發(fā)送云臺轉(zhuǎn)動指令，而在觀看方向與采集方向一致的時候，則不需要生成云臺轉(zhuǎn)動指令。所以，節(jié)約了設(shè)備資源。

在具體實現(xiàn)過程中，為了便于實現(xiàn)一個無人機同時與多個vr連接交互，進而向多個vr同時提供直播視頻流，以及多個vr與多個無人機連接，且用戶自行選擇觀看哪個無人機的直播視頻，本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案還可以通過網(wǎng)絡(luò)直播來實現(xiàn)。

具體來講，本發(fā)明實施例中的無人機和服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)無線連接，進而無人機接入服務(wù)器。在具體實現(xiàn)過程中，接入服務(wù)器的無人機可以有零個、一個或多個，本發(fā)明不做具體限制。

本發(fā)明實施例中的服務(wù)器用于向接入服務(wù)器的vr/ar設(shè)備提供直播視頻流。無人機在圖像采集單元采集直播視頻的同時，實時通過網(wǎng)絡(luò)將直播視頻發(fā)送給服務(wù)器。然后，服務(wù)器將直播視頻編碼成直播視頻流。vr/ar設(shè)備在接入服務(wù)器時，會向服務(wù)器發(fā)送表示希望觀看哪個無人機采集的直播視頻的請求信息，然后，服務(wù)器會向vr/ar設(shè)備發(fā)送該無人機采集的直播視頻而轉(zhuǎn)換得到的直播視頻流。vr/ar設(shè)備接收直播視頻流后，解析直播視頻流得到直播視頻，并在vr/ar設(shè)備的顯示單元中播放。

服務(wù)器在向vr/ar設(shè)備發(fā)送無人機直播視頻流的同時，無人機則繼續(xù)采集并向服務(wù)器發(fā)送后續(xù)的直播視頻。vr/ar設(shè)備在播放當前直播視頻的同時，接收服務(wù)器發(fā)送的后續(xù)無人機直播視頻流，并解析出后續(xù)的直播視頻。

圖5示出基于本發(fā)明又一些實施方式的基于vr/ar的聯(lián)動應(yīng)急系統(tǒng)的示例。所述中央控制系統(tǒng)(服務(wù)器)包含微控制器模塊以及分別與其連接的vr/ar設(shè)備、無線收發(fā)模塊、存儲器模塊、時鐘模塊和報警模塊。所述無線收發(fā)模塊用于接收傳感器節(jié)點采集的整個倉庫環(huán)境的各項參數(shù)；包含倉庫的火災(zāi)報警，防盜，煤氣泄漏等一系列不安全事件，所述存儲器模塊用于實時存儲傳感器節(jié)點采集的整個倉庫環(huán)境的各項參數(shù)，所述時鐘模塊用于記錄存儲時間，所述報警模塊用于當檢測參數(shù)出現(xiàn)異常時，一旦發(fā)生威脅安全的事件，監(jiān)控終端會自動發(fā)出相應(yīng)的報警，管理人員立即就可以知道并采取有效措施，對安全事故進行緊急處理，避免人員財產(chǎn)損失。

在本發(fā)明的一些實施方式中，管理人員或應(yīng)急人員可以通過vr/ar設(shè)備接收探測系統(tǒng)傳回的信息，并對探測系統(tǒng)進行控制。

多數(shù)情況下，信息通過服務(wù)器中轉(zhuǎn)和處理，以降低探測系統(tǒng)和/或vr/ar設(shè)備的運算壓力，提高速度。

實施例1

糧食在進入糧庫前都要經(jīng)過熏蒸等方式殺蟲，然后干燥封倉。由于糧庫內(nèi)氣體會嚴重損害人類健康，因此需要能夠代替人類的方案完成巡查工作。

雖然當今人工智能的發(fā)展非常迅猛，但是其代替人類還有很長的路要走。因此發(fā)明人開發(fā)出本方案，希望在庫外的控制人能盡可能地得到現(xiàn)場的信息。

在糧庫中設(shè)置探測系統(tǒng)，將全景攝像機設(shè)置在移動小車上，按照規(guī)定路線巡查。溫度傳感器設(shè)在幾個標準位置，測定存儲糧食的溫度。一般來講，糧食是低溫儲存，一方面低溫有助于控制蟲害，溫度較高的區(qū)域往往伴隨著蟲害，反之亦然；另一方面，積存的糧食會發(fā)生氧化還原反應(yīng)而放熱，積熱到一定程度會引起火災(zāi)。

當溫度傳感器接收的溫度超過警報值時，報警單元向中央控制系統(tǒng)發(fā)送警報，移動小車移動到該溫度傳感器的位置。

全景攝像機將現(xiàn)場圖像傳回中央控制系統(tǒng)，中央控制系統(tǒng)對接oculusrift可以看到現(xiàn)場360度的影像，并且可以通過oculusrift控制、調(diào)整全景攝像機的焦距和拍攝角度，然后根據(jù)具體情況選擇應(yīng)對的策略。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施方式中，在應(yīng)急預(yù)案庫中包括圖像識別庫，可以對前方全景攝像機傳回的圖像進行自動識別，并在oculusrift上提示使用者應(yīng)對方案。

實施例2

存放危險化學物品的倉庫也不適于人類巡查，發(fā)明人提供以下技術(shù)方案：

將全景攝像機和危險氣體傳感器(例如甲烷傳感器)共同固定在移動小車上，按照規(guī)定路線巡查。

當危險氣體傳感器接收的危險氣體濃度超過警報值時，報警單元向中央控制系統(tǒng)發(fā)送警報，全景攝像機將現(xiàn)場圖像傳回中央控制系統(tǒng)，中央控制系統(tǒng)對接htcvive可以看到現(xiàn)場360度的影像，并且可以通過htcvive控制、調(diào)整全景攝像機的焦距和拍攝角度，然后根據(jù)具體情況選擇應(yīng)對的策略。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施方式中，應(yīng)急人員的手機上都裝有應(yīng)急系統(tǒng)對應(yīng)的app。中央控制系統(tǒng)在接到警報后，將應(yīng)急命令發(fā)送到相關(guān)應(yīng)急人員的手機上。這些人員不論身處何方，都可以在手機上了解應(yīng)急的情況并互動。

在本發(fā)明中，使用全景攝像機與vr/ar顯示設(shè)備連用的方案可以基本上消除觀察的死角，同時，由于全景攝像機可以與多臺vr/ar顯示設(shè)備遠程連用，因而更是增加了觀察的角度。人類無需到達現(xiàn)場，即可了解前方的情況，從而大大降低的人類的風險。發(fā)明人希望技術(shù)的革新能夠更多地用于保護人類，減少無謂的犧牲。

實施例3

如實施例2所述的存放危險化學物品的倉庫，也可以使用無人機作為移動載體，從而增加移動的靈活性。

無人機上可搭載全景攝像機，也可搭載非全景攝像機。在搭載非全景攝像機時，通過捕捉vr/ar設(shè)備使用者的觀看方向(例如通過htcvive頭顯設(shè)備的轉(zhuǎn)動角度)，控制云臺的角度，或者控制無人機的飛行姿態(tài)，從而消除觀察死角。

在無人機配合全景攝像機使用時，根據(jù)選用的機型，可以在搭載時候用穩(wěn)定器固定全景攝像機，以降低畫面抖動，改善視覺效果。

實施例4

本發(fā)明的技術(shù)方案也可以與固定位置安置的探測設(shè)備協(xié)同作業(yè)。在如實施例1所述的糧庫中固定位置吊裝或壁裝的魚眼攝像機或利用普通120°到130°視場角的攝像機，通過捕捉vr/ar設(shè)備使用者的觀看方向(例如通過ipad機身的轉(zhuǎn)動角度)，控制攝像機的角度，從而消除觀察死角。

在應(yīng)急預(yù)案中，可以將探測用傳感器的位置與固定的攝像機位置做映射，使vr/ar設(shè)備響應(yīng)時，首先切換發(fā)出警報的傳感器對應(yīng)的攝像機的畫面。

本發(fā)明不限于上述實施方式，在本發(fā)明思想的范圍內(nèi)可以進行各種變更。本發(fā)明已通過上述實施例進行了說明，但應(yīng)當理解的是，上述實施例只是用于舉例和說明的目的，而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實施例，根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護的范圍以內(nèi)。本發(fā)明的保護范圍由附屬的權(quán)利要求書及其等效范圍所界定。