一种ar增强现实给排水工程可视化方法、装置及系统 -pg电子娱乐平台

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(43)申请公布日(21)申请号202210447593.0(22)申请日2022.04.25(71)申请人深圳市同立方科技有限公司地址518100广东省深圳市龙岗区坂田街道岗头社区清湖工业区宝能科技园(南区)一期b区b2栋701-c、701-d、701-e(72)发明人(74)专利代理机构北京高沃律师事务所11569专利代理师杜阳阳(51)int.cl.g06t19/00(2011.01)g06f30/13(2020.01)(54)发明名称一种ar增强现实给排水工程可视化方法、装置及系统(57)摘要本发明涉及一种ar增强现实给排水工程可视化方法、装置及系统，属于ar增强实现领域，首先利用标识点构建墙体位置平面，然后获取目标水管的红外影像，将红外影像转换成重合于墙体位置平面的3d目标水管红外影像，最后契合于目标水管墙体的真实图像中，形成可视化的目标水管墙体红外影像，实现了给排水工程墙体内水管管路的可视化，使得完整施工后的案例可以进行可视化讲解，可以使学生直观的感受到施工过程以及施工布局；且为施工工人提供可视化的现有的施工布局，对现有的工程进行精确的改造，从而提高施工效率与施工的精确性。权利要求书3页说明书7页附图4页cn1145498011.一种ar增强现实给排水工程可视化方法，其特征在于，包括：在目标水管墙体上标记多个标识点；多个所述标识点组成的区域囊括目标水管的管基于全反射原理，获取目标水管墙体的真实图像；拍摄包含有多个所述标识点的目标水管墙体图像，并识别目标水管墙体图像中每个标识点的位置；根据所述标识点的位置构建墙体位置平面；对目标水管注入热水或微波加热所述目标水管；获取目标水管的红外影像，并将所述红外影像转换成重合于墙体位置平面的3d目标水管红外影像；将所述3d目标水管红外影像契合于目标水管墙体的真实图像中，形成可视化的目标水管墙体红外影像。2.根据权利要求1所述的ar增强现实给排水工程可视化方法，其特征在于，所述根据所述标识点的位置构建墙体位置平面，具体包括：任意选取多个标识点中的四个点；根据四个标识点中任意三个标识点的位置确定一个特征面；判断任意两个特征面的夹角是否均小于角度阈值，获得判断结果；若所述判断结果表示是，则任意选取三个标识点，并根据选取的三个标识点的位置，构建墙体位置方程为ax by cz d=0；其中，a、b、c分别表示方程的第一、第二、第三系数，d表示常数，a=(y)分别表示选取的三个标识点的坐标；若所述判断结果表示否，则检查没有直接标记在墙体表面的标记点，并在目标水管墙体表面重新标记标识点；根据重新标记的标识点，返回步骤“根据多个标识点中任意三个标识点的位置确定一个特征面”。3.根据权利要求1所述的ar增强现实给排水工程可视化方法，其特征在于，将所述红外影像转换成重合于墙体位置平面的3d目标水管红外影像，具体包括：根据墙体位置平面，确定左眼红外影像和右眼红外影像的视差，并将带有视差的红外影像作为重合于墙体位置平面的3d目标水管红外影像。4.根据权利要求3所述的ar增强现实给排水工程可视化方法，其特征在于，将所述3d目标水管红外影像契合于目标水管墙体的真实图像中，形成可视化的目标水管墙体红外影像，具体包括：将带有视差的红外影像切分为左眼红外影像和右眼红外影像；依据所述视差，分别将左眼红外影像和右眼红外影像经投影放大后，与目标水管墙体的真实图像契合，形成可视化的目标水管墙体红外影像。5.一种ar增强现实给排水工程可视化装置，其特征在于，所述可视化装置包括：ar眼镜；所述ar眼镜采用权利要求1‑4任一项所述的ar增强现实给排水工程可视化方法。6.根据权利要求5所述的ar增强现实给排水工程可视化装置，其特征在于，所述ar眼镜cn114549801rgb摄像头与处理器连接；所述rgb摄像头用于拍摄包含有多个标识点的目标水管墙体图像，并将所述目标水管墙体图像传输至处理器；所述处理器用于识别所述目标水管墙体图像中各个标识点的位置，并根据标识点的位置确定墙体位置平面；红外感光阵列芯片分别与红外摄像头和处理器连接；红外摄像头用于拍摄目标水管的红外影像，并将红外影像经红外感光阵列芯片后传输至处理器；处理器与微显示器连接；所述处理器还用于根据所述墙体位置平面，确定红外影像的视差，并将带有视差的红外影像传输至微显示器；所述微显示器用于将带有视差的红外影像通过光学系统放大并投影后，投射至光波导所述光波导片用于全反射目标水管墙体，并将全反射的目标水管墙体的真实图像与带有视差的红外影像契合，形成可视化的目标水管墙体红外影像后出射，投入人眼。7.一种ar增强现实给排水工程可视化系统，其特征在于，包括：标记模块，用于在目标水管墙体上标记多个标识点；多个所述标识点组成的区域囊括目标水管的管路；全反射模块，用于基于全反射原理，获取目标水管墙体的真实图像；位置识别模块，用于拍摄包含有多个所述标识点的目标水管墙体图像，并识别目标水管墙体图像中每个标识点的位置；墙体位置平面构建模块，用于根据所述标识点的位置构建墙体位置平面；注入模块，用于对目标水管注入热水或微波加热所述目标水管；转换模块，用于获取目标水管的红外影像，并将所述红外影像转换成重合于墙体位置平面的3d目标水管红外影像；契合模块，用于将所述3d目标水管红外影像契合于目标水管墙体的真实图像中，形成可视化的目标水管墙体红外影像。8.根据权利要求7所述的ar增强现实给排水工程可视化系统，其特征在于，所述墙体位置平面构建模块，具体包括：标识点选取子模块，用于任意选取多个标识点中的四个点；特征面确定子模块，用于根据四个标识点中任意三个标识点的位置确定一个特征面；判断子模块，用于判断任意两个特征面的夹角是否均小于角度阈值，获得判断结果；墙体位置方程构建子模块，用于若所述判断结果表示是，则任意选取三个标识点，并根据选取的三个标识点的位置，构建墙体位置方程为ax by cz d=0；其中，a、b、c分别表示方程的第一、第二、第三系数，d表示常数，a=(y)分别表示选取的三个标识点的坐标；重新标记子模块，用于若所述判断结果表示否，则检查没有直接标记在墙体表面的标记点，并在目标水管墙体表面重新标记标识点；循环子模块，用于根据重新标记的标识点，返回步骤“根据多个标识点中任意三个标识cn114549801点的位置确定一个特征面”。9.根据权利要求7所述的ar增强现实给排水工程可视化系统，其特征在于，所述转换模块，具体包括：重合子模块，用于根据墙体位置平面，确定左眼红外影像和右眼红外影像的视差，并将带有视差的红外影像作为重合于墙体位置平面的3d目标水管红外影像。10.根据权利要求9所述的ar增强现实给排水工程可视化系统，其特征在于，所述契合模块，具体包括：切分子模块，用于将带有视差的红外影像切分为左眼红外影像和右眼红外影像；可视化子模块，用于依据所述视差，分别将左眼红外影像和右眼红外影像经投影放大 后，与目标水管墙体的真实图像契合，形成可视化的目标水管墙体红外影像。 cn114549801 一种ar增强现实给排水工程可视化方法、装置及系统技术领域 [0001] 本发明涉及ar增强实现领域，特别是涉及一种ar增强现实给排水工程可视化方 法、装置及系统。 背景技术 [0002] 与人们生活中息息相关的给排水工程，关乎到千家万户基本的日常需求。当对给 排水工程墙体内的已有水管管路施工进行改造时，由于墙体内的水管管路不可见，就需要 对水管管路所在墙体全部进行拆除和改造，导致施工量大，以及施工效率低。 [0003] 给排水工程是房屋建筑安装专业必修的基础课程，是典型的理论与实践相结合的 课程，具有偏重技能实操的特点。但是在实际教学中，一般利用图纸讲解水管管路施工方 案，无法让学生直观感受实际施工过程和水管管路施工布局。 [0004] 因此，对墙体内的水管管路可视化，并根据可视化施工布局对现有工程进行精确 的改进，是提高施工效率和施工精确性的必要手段。 发明内容 [0005] 本发明的目的是提供一种ar增强现实给排水工程可视化方法、装置及系统，以实 现给排水工程墙体内水管管路的可视化，提高施工效率和施工精确性。 [0006] 为实现上述目的，本发明提供了如下方案： 一种ar增强现实给排水工程可视化方法，包括： 在目标水管墙体上标记多个标识点；多个所述标识点组成的区域囊括目标水管的 管路； 基于全反射原理，获取目标水管墙体的真实图像； 拍摄包含有多个所述标识点的目标水管墙体图像，并识别目标水管墙体图像中每 个标识点的位置； 根据所述标识点的位置构建墙体位置平面； 对目标水管注入热水或微波加热所述目标水管； 获取目标水管的红外影像，并将所述红外影像转换成重合于墙体位置平面的3d目 标水管红外影像； 将所述3d目标水管红外影像契合于目标水管墙体的真实图像中，形成可视化的目 标水管墙体红外影像。 [0007] 可选的，所述根据所述标识点的位置构建墙体位置平面，具体包括： 任意选取多个标识点中的四个点； 根据四个标识点中任意三个标识点的位置确定一个特征面； 判断任意两个特征面的夹角是否均小于角度阈值，获得判断结果； 若所述判断结果表示是，则任意选取三个标识点，并根据选取的三个标识点的位 置，构建墙体位置方程为ax by cz d=0；其中，a、b、c分别表示方程的第一、第二、第三系数， cn114549801 )分别表示选取的三个标识点的坐标； 若所述判断结果表示否，则检查没有直接标记在墙体表面的标记点，并在目标水 管墙体表面重新标记标识点； 根据重新标记的标识点，返回步骤“根据多个标识点中任意三个标识点的位置确 定一个特征面”。 [0008] 可选的，将所述红外影像转换成重合于墙体位置平面的3d目标水管红外影像，具 体包括： 根据墙体位置平面，确定左眼红外影像和右眼红外影像的视差，并将带有视差的 红外影像作为重合于墙体位置平面的3d目标水管红外影像。 [0009] 可选的，将所述3d目标水管红外影像契合于目标水管墙体的真实图像中，形成可 视化的目标水管墙体红外影像，具体包括： 将带有视差的红外影像切分为左眼红外影像和右眼红外影像； 依据所述视差，分别将左眼红外影像和右眼红外影像经投影放大后，与目标水管 墙体的真实图像契合，形成可视化的目标水管墙体红外影像。 [0010] 一种ar增强现实给排水工程可视化装置，所述可视化装置包括：ar眼镜；所述ar眼 镜采用前述的ar增强现实给排水工程可视化方法。 [0011] 可选的，所述ar眼镜包括：rgb摄像头、红外摄像头、红外感光阵列芯片、微显示器、 光学系统、光波导片和处理器；