掌桥专利:专业的专利平台
掌桥专利
首页

一种基于球幕显示技术的工业VR控制方法和系统

文献发布时间:2024-04-18 19:58:30


一种基于球幕显示技术的工业VR控制方法和系统

技术领域

本发明提出了一种基于球幕显示技术的工业VR控制方法和系统,属于工业VR控制技术领域。

背景技术

工业VR控制是指利用虚拟现实(VR)技术来进行工业设备、生产过程或者相关任务的控制和监视。这种技术的主要目标是通过虚拟环境和模拟,使工业操作更加安全、高效和精确。但是,传统的工业VR控制存在多人协同延迟高,协同UI设计复杂的问题。

发明内容

本发明提供了一种基于球幕显示技术的工业VR控制方法和系统,用以解决现有技术中工业VR控制存在多人协同延迟高,协同UI设计复杂的问题,所采取的技术方案如下:

一种基于球幕显示技术的工业VR控制方法,所述工业VR控制方法包括:

利用全景摄像头实时采集工业设备所处场景的全景图像数据,并将所述全景图像数据发送至球幕显示设备中;

在所述球幕显示设备中对工业设备所处场景的全景图像数据进行3D展示;

调整所述球幕显示设备对应的多个投影通道的投影参数,根据所述投影参数的调整实时调整球幕显示设备中显示的全景图像数据的场景角度。

进一步地,利用全景摄像头实时采集工业设备所处场景的全景图像数据,并将所述全景图像数据发送至球幕显示设备中,包括:

控制全景摄像头实时采集工业设备所处场景的全景图像数据;

对所述全景图像数据进行数据处理,获得数据处理后的全景图像数据,其中,所述数据处理包括图像降噪处理、图像对比度增强处理、图像校正处理和图像亮度调整处理;

将所述数据处理后的全景图像数据发送至球幕显示设备中。

进一步地,在所述球幕显示设备中对工业设备所处场景的全景图像数据进行3D展示,包括:

球幕显示设备实时接收到所述工业设备所处场景的全景图像数据;

所述球幕显示设备在接收到所述工业设备所处场景的全景图像数据之后,将所述工业设备所处场景的全景图像数据转换为3D展示的图像数据格式,创建3D场景模型;

对所述3D场景模型进行3D展示。

进一步地,所述球幕显示设备在接收到所述工业设备所处场景的全景图像数据之后,将所述工业设备所处场景的全景图像数据转换为3D展示的图像数据格式,创建3D场景模型,包括:

控制工业设备所处场景所布置的深度传感器获取所述工业设备所处场景中的物体的深度信息;

利用所述深度信息创建与所述工业设备所处场景及其包含的物体的点云模型,用以表示工业设备所处场景中的物体结构;

将所述工业设备所处场景的全景图像数据与所述工业设备所处场景及其包含的物体的点云模型结合,创建所述工业设备所处场景对应的3D场景模型。

进一步地,调整所述球幕显示设备对应的多个投影通道的投影参数,根据所述投影参数的调整实时调整球幕显示设备中显示的全景图像数据的场景角度,包括:

对所述球幕显示设备对应的多个投影通道的投影参数进行初始化设置,使全景图像数据全覆盖所述球幕显示设备;

调整每个投影通道的投影参数,以确保球幕显示设备的各个投影区域之间没有缝隙和重叠,其中,所述投影参数包括投影位置和投影角度;

将所述球幕显示设备与用户终端进行连接,并实时监测是否收到用户终端发送的投影位置和投影角度的信息;

当接收到用户终端发送的投影位置和投影角度的信息,则按照用户终端发送的投影位置和投影角度的信息对各个多个投影通道的投影参数进行调整。

一种基于球幕显示技术的工业VR控制系统,所述工业VR控制系统包括:

数据采集及发送模块,用于利用全景摄像头实时采集工业设备所处场景的全景图像数据,并将所述全景图像数据发送至球幕显示设备中;

3D展示模块,用于在所述球幕显示设备中对工业设备所处场景的全景图像数据进行3D展示;

参数调整模块,用于调整所述球幕显示设备对应的多个投影通道的投影参数,根据所述投影参数的调整实时调整球幕显示设备中显示的全景图像数据的场景角度。

进一步地,所述数据采集及发送模块包括:

采集控制模块,用于控制全景摄像头实时采集工业设备所处场景的全景图像数据;

预处理模块,用于对所述全景图像数据进行数据处理,获得数据处理后的全景图像数据,其中,所述数据处理包括图像降噪处理、图像对比度增强处理、图像校正处理和图像亮度调整处理;

数据发送模块,用于将所述数据处理后的全景图像数据发送至球幕显示设备中。

进一步地,所述3D展示模块包括:

全景图像数据接收模块,用于球幕显示设备实时接收到所述工业设备所处场景的全景图像数据;

3D场景模型创建模块,用于所述球幕显示设备在接收到所述工业设备所处场景的全景图像数据之后,将所述工业设备所处场景的全景图像数据转换为3D展示的图像数据格式,创建3D场景模型;

3D展示执行模块,用于对所述3D场景模型进行3D展示。

进一步地,所述3D场景模型创建模块包括:

深度信息采集模块,用于控制工业设备所处场景所布置的深度传感器获取所述工业设备所处场景中的物体的深度信息;

点云模型获取模块,用于利用所述深度信息创建与所述工业设备所处场景及其包含的物体的点云模型,用以表示工业设备所处场景中的物体结构;

结合创建模块,用于将所述工业设备所处场景的全景图像数据与所述工业设备所处场景及其包含的物体的点云模型结合,创建所述工业设备所处场景对应的3D场景模型。

进一步地,所述参数调整模块包括:

初始化设置模块,用于对所述球幕显示设备对应的多个投影通道的投影参数进行初始化设置,使全景图像数据全覆盖所述球幕显示设备;

第一投影参数调整模块,用于调整每个投影通道的投影参数,以确保球幕显示设备的各个投影区域之间没有缝隙和重叠,其中,所述投影参数包括投影位置和投影角度;

通信连接模块,用于将所述球幕显示设备与用户终端进行连接,并实时监测是否收到用户终端发送的投影位置和投影角度的信息;

第二投影参数调整模块,用于当接收到用户终端发送的投影位置和投影角度的信息,则按照用户终端发送的投影位置和投影角度的信息对各个多个投影通道的投影参数进行调整。

本发明有益效果:

本发明提出的一种基于球幕显示技术的工业VR控制方法和系统通过球幕投影技术显示工业VR需要展示的内容,如果需要视差信息可以使用3D投影并佩戴3D眼镜,在球幕中允许多人共同观看。例如在设备巡检中,巡检机器人上的摄像头使用全景摄像头拍摄,视频数据实时传输到球幕中,球幕设备中的技术员可以协同操作机器人或者商讨设备问题。本发明提出的一种基于球幕显示技术的工业VR控制方法和系统利用工业场景中的场地优势,将传统VR的头戴显示放大到球幕显示,允许多人同时观看同一画面,因为场景位于现实中,所以改变观看角度、多人协同观察不再存在画面延迟。并且不用考虑协同的UI设计,直接在现实场景中使用符合直觉的方式进行沟通即可。

附图说明

图1为本发明所述方法的流程图;

图2为本发明所述系统的系统框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。

本发明的实施例提出了一种基于球幕显示技术的工业VR控制方法,如图1所示,所述工业VR控制方法包括:

S1、利用全景摄像头实时采集工业设备所处场景的全景图像数据,并将所述全景图像数据发送至球幕显示设备中;

S2、在所述球幕显示设备中对工业设备所处场景的全景图像数据进行3D展示;

S3、调整所述球幕显示设备对应的多个投影通道的投影参数,根据所述投影参数的调整实时调整球幕显示设备中显示的全景图像数据的场景角度。

上述技术方案的工作原理为:全景图像采集(S1):首先,全景摄像头被用于实时采集工业设备所处场景的全景图像数据。这意味着摄像头能够捕捉工业设备周围的整个场景,包括设备本身以及其周围的环境。

3D展示(S2):采集到的全景图像数据被发送至球幕显示设备。球幕显示设备是一种特殊类型的显示设备,通常是球形或半球形的,可以提供360度的视觉覆盖。在这个设备上,全景图像数据会被用来呈现工业设备所处场景的3D展示。这意味着观察者可以在球幕内部看到一个逼真的、360度的三维场景,仿佛他们置身于实际场景中。

投影参数实时调整(S3):为了进一步增强用户体验或满足特定需求,该技术方案包括了对球幕显示设备的多个投影通道的投影参数进行实时调整的功能。这些参数可能包括投影角度、焦距、亮度等。通过调整这些参数,可以实时改变在球幕显示设备中显示的全景图像数据的场景角度。这意味着用户可以根据需要改变他们所看到的场景的角度或视角。

上述技术方案的效果为:全景感觉:该技术方案通过全景摄像头和球幕显示设备的结合,为用户提供了一个全景感觉的体验。用户可以感觉到自己置身于工业设备所处的场景中,这对于培训、远程监控等应用非常有用。

3D展示:通过在球幕显示设备上展示全景图像数据,并将其呈现为3D场景,用户可以更加生动地理解工业设备所处场景的布局和特征,这对于可视化和理解复杂场景非常有帮助。

实时调整:技术方案中的实时调整功能允许用户或操作员根据需要自由调整场景角度,这增加了交互性和灵活性。例如,在培训过程中,操作员可以根据培训要点调整场景以更好地传达信息。

总之,该技术方案的主要技术效果是提供了全景感觉、3D展示和实时调整的功能,可用于工业设备培训、远程监控和可视化等应用领域。

本发明的一个实施例,利用全景摄像头实时采集工业设备所处场景的全景图像数据,并将所述全景图像数据发送至球幕显示设备中,包括:

S101、控制全景摄像头实时采集工业设备所处场景的全景图像数据;

S102、对所述全景图像数据进行数据处理,获得数据处理后的全景图像数据,其中,所述数据处理包括图像降噪处理、图像对比度增强处理、图像校正处理和图像亮度调整处理;

S103、将所述数据处理后的全景图像数据发送至球幕显示设备中。

上述技术方案的工作原理为:全景图像采集(S101):首先,全景摄像头被控制以实时采集工业设备所处场景的全景图像数据。这表示摄像头能够捕捉工业设备及其周围环境的全部景象。

数据处理(S102):采集到的全景图像数据经过一系列数据处理步骤,包括以下处理:

图像降噪处理:去除图像中的噪声和干扰,以提高图像质量。

图像对比度增强处理:增强图像的对比度,使图像更加清晰和易于分辨。

图像校正处理:对图像进行校正,可能包括去除图像畸变或者透视矫正,以确保图像准确地反映实际场景。

图像亮度调整处理:根据需要调整图像的亮度,以确保图像在球幕显示设备上有良好的可视性。

图像发送至球幕显示设备(S103):经过数据处理后的全景图像数据被发送至球幕显示设备,以在球幕上显示工业设备所处场景的视图。

上述技术方案的效果为:图像质量改善:通过数据处理步骤,包括降噪、对比度增强、校正和亮度调整,可以显著改善采集到的全景图像的质量。这有助于提供更清晰、更准确的视觉信息。

全景感觉:该技术方案能够提供全景感觉的体验,因为它能够捕捉整个工业设备所处场景,而不仅仅是局部的图像。

适用性:由于对图像进行了处理,可以根据需要调整图像的亮度和对比度,以适应不同的环境和需求。这增加了技术的适用性,使其能够在各种场景下使用。

球幕显示:通过将处理后的全景图像发送至球幕显示设备,用户可以在一个特殊的显示环境中观看全景图像,增加了沉浸感和可视性。

总之,该技术方案的主要技术效果包括提高图像质量、提供全景感觉、适应不同环境和增加沉浸感。这在工业设备监控、培训和可视化等应用领域可能会有广泛的用途。

本发明的一个实施例,在所述球幕显示设备中对工业设备所处场景的全景图像数据进行3D展示,包括:

S201、球幕显示设备实时接收到所述工业设备所处场景的全景图像数据;

S202、所述球幕显示设备在接收到所述工业设备所处场景的全景图像数据之后,将所述工业设备所处场景的全景图像数据转换为3D展示的图像数据格式,创建3D场景模型;

S203、对所述3D场景模型进行3D展示。

上述技术方案的工作原理为:接收全景图像数据(S201):球幕显示设备实时接收工业设备所处场景的全景图像数据。这些数据由前面描述的全景摄像头采集并经过处理后传输给球幕显示设备。

转换为3D图像数据格式和创建3D场景模型(S202):一旦球幕显示设备接收到全景图像数据,它将这些数据转换为3D展示所需的图像数据格式,并创建一个对应的3D场景模型。这个步骤可能包括以下操作:

图像数据格式转换:将2D全景图像数据转换为适用于3D展示的格式,通常是立体图像或者立体视频格式。

创建3D场景模型:基于全景图像数据,构建一个虚拟的3D场景模型,包括工业设备及其周围环境的三维表示。这可以通过计算机视觉和图像处理技术来实现。

进行3D展示(S203):一旦3D场景模型准备好,球幕显示设备使用这个模型来实现工业设备所处场景的3D展示。这可能包括以下操作:

3D渲染:将3D场景模型以3D方式渲染到球幕上,以使观察者能够在球幕内部看到一个逼真的三维场景。

交互性:根据需要,可能允许用户通过球幕显示设备进行交互,例如旋转、缩放或导航3D场景。

上述技术方案的效果为:逼真的3D展示:通过将全景图像数据转换为3D场景模型并进行3D展示,该技术方案提供了一个逼真的、沉浸式的3D场景,使观察者感觉自己置身于工业设备所处的环境中。

更好的理解和可视化:这种3D展示方法有助于用户更好地理解工业设备的布局、运行情况和环境。它可以用于培训、可视化和决策支持等应用领域。

交互性:如果具有交互功能,用户可以主动参与并探索3D场景,以满足不同的需求。这增加了技术的灵活性和互动性。

总之,该技术方案的主要技术效果包括提供逼真的3D展示、增强可视化和理解能力,以及可能的交互性,适用于工业设备监控、培训和可视化等领域。

本发明的一个实施例,所述球幕显示设备在接收到所述工业设备所处场景的全景图像数据之后,将所述工业设备所处场景的全景图像数据转换为3D展示的图像数据格式,创建3D场景模型,包括:

S2021、控制工业设备所处场景所布置的深度传感器获取所述工业设备所处场景中的物体的深度信息;

S2022、利用所述深度信息创建与所述工业设备所处场景及其包含的物体的点云模型,用以表示工业设备所处场景中的物体结构;

S2023、将所述工业设备所处场景的全景图像数据与所述工业设备所处场景及其包含的物体的点云模型结合,创建所述工业设备所处场景对应的3D场景模型。

上述技术方案的工作原理为:获取深度信息(S2021):球幕显示设备会控制工业设备所处场景中的深度传感器来获取物体的深度信息。深度传感器可以通过测量物体与传感器之间的距离来捕获三维深度信息。

创建点云模型(S2022):利用从深度传感器获取的深度信息,球幕显示设备可以创建一个点云模型。点云模型是由大量的点组成的三维模型,每个点代表场景中的一个物体表面上的一个离散点。通过收集这些点的深度信息,可以准确表示工业设备所处场景中物体的结构和形状。

结合全景图像和点云模型(S2023):在此步骤中,球幕显示设备将全景图像数据与创建的点云模型结合在一起,以创建工业设备所处场景的完整3D场景模型。这可以通过将点云模型的点与全景图像上的像素进行关联来实现。这样,每个像素都与场景中的一个三维点相关联,从而形成了3D场景模型。

上述技术方案的效果为:逼真的3D展示:通过将全景图像与深度信息和点云模型结合,该技术方案实现了逼真的3D展示。观察者可以在球幕上看到一个高度准确的、具有深度感的三维场景,提供了更真实的观察体验。

准确的物体结构表示:点云模型能够准确地表示工业设备所处场景中物体的结构和形状。这对于可视化和理解场景中的物体非常有用,尤其是在需要详细了解物体布局的情况下。

深度信息增强:深度信息的获取和应用可以增强图像的深度感,有助于用户更好地理解场景的三维空间关系。

全景图像的完整性:通过将全景图像与点云模型结合,确保了全景图像的完整性,不仅提供了深度信息,还保留了全景的外观,使用户能够同时获得全景视野和三维深度信息。

总之,该技术方案的主要技术效果包括提供逼真的3D展示、准确的物体结构表示、深度信息增强以及保持全景图像的完整性。这在工业设备可视化、培训和决策支持等应用领域具有潜在的广泛应用前景。

本发明的一个实施例,调整所述球幕显示设备对应的多个投影通道的投影参数,根据所述投影参数的调整实时调整球幕显示设备中显示的全景图像数据的场景角度,包括:

S301、对所述球幕显示设备对应的多个投影通道的投影参数进行初始化设置,使全景图像数据全覆盖所述球幕显示设备;

S302、调整每个投影通道的投影参数,以确保球幕显示设备的各个投影区域之间没有缝隙和重叠,其中,所述投影参数包括投影位置和投影角度;

S303、将所述球幕显示设备与用户终端进行连接,并实时监测是否收到用户终端发送的投影位置和投影角度的信息;

S304、当接收到用户终端发送的投影位置和投影角度的信息,则按照用户终端发送的投影位置和投影角度的信息对各个多个投影通道的投影参数进行调整。

上述技术方案的工作原理为:初始化投影参数(S301):首先,对球幕显示设备的多个投影通道的投影参数进行初始化设置。这些参数的设置应当确保全景图像数据能够完全覆盖球幕显示设备,以便在整个球幕上显示全景图像。

调整投影参数以消除缝隙和重叠(S302):接下来,对每个投影通道的投影参数进行调整,以确保球幕显示设备的各个投影区域之间没有缝隙和重叠。这包括调整投影位置和投影角度,以便图像在球幕上无缝拼接并形成连续的全景效果。

连接到用户终端并监测信息(S303):球幕显示设备与用户终端进行连接,并实时监测是否收到用户终端发送的投影位置和投影角度的信息。这允许用户通过终端设备来控制球幕上显示的场景。

实时调整投影参数(S304):当球幕显示设备接收到用户终端发送的投影位置和投影角度的信息时,它会根据这些信息实时调整多个投影通道的投影参数。这样,用户可以通过终端设备改变球幕上显示的全景图像数据的场景角度,以满足他们的特定需求或欣赏不同的场景。

上述技术方案的效果为:实时互动:该技术方案允许用户通过连接到用户终端来实现实时互动。用户可以通过发送投影位置和投影角度的信息来改变球幕上显示的场景,使其适应不同的需求或实现交互性体验。

无缝全景体验:通过调整投影参数以确保投影区域之间没有缝隙和重叠,该技术方案可以提供无缝的全景图像体验,使观察者感觉自己置身于一个完整的、连续的场景中。

个性化显示:用户可以根据自己的偏好和需求来调整场景角度,从而实现个性化的显示,这对于多种应用,如娱乐、培训和虚拟现实等领域都具有潜在的价值。

总之,该技术方案的主要技术效果包括实时互动、无缝全景体验和个性化显示,为球幕显示设备的使用者提供了更多的控制和交互性。这对于创造更丰富、更逼真的虚拟体验和满足不同用户需求具有潜在价值。

本发明实施例提出了一种基于球幕显示技术的工业VR控制系统,如图2所示,所述工业VR控制系统包括:

数据采集及发送模块,用于利用全景摄像头实时采集工业设备所处场景的全景图像数据,并将所述全景图像数据发送至球幕显示设备中;

3D展示模块,用于在所述球幕显示设备中对工业设备所处场景的全景图像数据进行3D展示;

参数调整模块,用于调整所述球幕显示设备对应的多个投影通道的投影参数,根据所述投影参数的调整实时调整球幕显示设备中显示的全景图像数据的场景角度。

上述技术方案的工作原理为:全景图像采集:首先,全景摄像头被用于实时采集工业设备所处场景的全景图像数据。这意味着摄像头能够捕捉工业设备周围的整个场景,包括设备本身以及其周围的环境。

3D展示:采集到的全景图像数据被发送至球幕显示设备。球幕显示设备是一种特殊类型的显示设备,通常是球形或半球形的,可以提供360度的视觉覆盖。在这个设备上,全景图像数据会被用来呈现工业设备所处场景的3D展示。这意味着观察者可以在球幕内部看到一个逼真的、360度的三维场景,仿佛他们置身于实际场景中。

投影参数实时调整:为了进一步增强用户体验或满足特定需求,该技术方案包括了对球幕显示设备的多个投影通道的投影参数进行实时调整的功能。这些参数可能包括投影角度、焦距、亮度等。通过调整这些参数,可以实时改变在球幕显示设备中显示的全景图像数据的场景角度。这意味着用户可以根据需要改变他们所看到的场景的角度或视角。

上述技术方案的效果为:全景感觉:该技术方案通过全景摄像头和球幕显示设备的结合,为用户提供了一个全景感觉的体验。用户可以感觉到自己置身于工业设备所处的场景中,这对于培训、远程监控等应用非常有用。

3D展示:通过在球幕显示设备上展示全景图像数据,并将其呈现为3D场景,用户可以更加生动地理解工业设备所处场景的布局和特征,这对于可视化和理解复杂场景非常有帮助。

实时调整:技术方案中的实时调整功能允许用户或操作员根据需要自由调整场景角度,这增加了交互性和灵活性。例如,在培训过程中,操作员可以根据培训要点调整场景以更好地传达信息。

总之,该技术方案的主要技术效果是提供了全景感觉、3D展示和实时调整的功能,可用于工业设备培训、远程监控和可视化等应用领域。

本发明的一个实施例,所述数据采集及发送模块包括:

采集控制模块,用于控制全景摄像头实时采集工业设备所处场景的全景图像数据;

预处理模块,用于对所述全景图像数据进行数据处理,获得数据处理后的全景图像数据,其中,所述数据处理包括图像降噪处理、图像对比度增强处理、图像校正处理和图像亮度调整处理;

数据发送模块,用于将所述数据处理后的全景图像数据发送至球幕显示设备中。

上述技术方案的工作原理为:全景图像采集:首先,全景摄像头被控制以实时采集工业设备所处场景的全景图像数据。这表示摄像头能够捕捉工业设备及其周围环境的全部景象。

数据处理:采集到的全景图像数据经过一系列数据处理步骤,包括以下处理:

图像降噪处理:去除图像中的噪声和干扰,以提高图像质量。

图像对比度增强处理:增强图像的对比度,使图像更加清晰和易于分辨。

图像校正处理:对图像进行校正,可能包括去除图像畸变或者透视矫正,以确保图像准确地反映实际场景。

图像亮度调整处理:根据需要调整图像的亮度,以确保图像在球幕显示设备上有良好的可视性。

图像发送至球幕显示设备:经过数据处理后的全景图像数据被发送至球幕显示设备,以在球幕上显示工业设备所处场景的视图。

上述技术方案的效果为:图像质量改善:通过数据处理步骤,包括降噪、对比度增强、校正和亮度调整,可以显著改善采集到的全景图像的质量。这有助于提供更清晰、更准确的视觉信息。

全景感觉:该技术方案能够提供全景感觉的体验,因为它能够捕捉整个工业设备所处场景,而不仅仅是局部的图像。

适用性:由于对图像进行了处理,可以根据需要调整图像的亮度和对比度,以适应不同的环境和需求。这增加了技术的适用性,使其能够在各种场景下使用。

球幕显示:通过将处理后的全景图像发送至球幕显示设备,用户可以在一个特殊的显示环境中观看全景图像,增加了沉浸感和可视性。

总之,该技术方案的主要技术效果包括提高图像质量、提供全景感觉、适应不同环境和增加沉浸感。这在工业设备监控、培训和可视化等应用领域可能会有广泛的用途。

本发明的一个实施例,所述3D展示模块包括:

全景图像数据接收模块,用于球幕显示设备实时接收到所述工业设备所处场景的全景图像数据;

3D场景模型创建模块,用于所述球幕显示设备在接收到所述工业设备所处场景的全景图像数据之后,将所述工业设备所处场景的全景图像数据转换为3D展示的图像数据格式,创建3D场景模型;

3D展示执行模块,用于对所述3D场景模型进行3D展示。

上述技术方案的工作原理为:接收全景图像数据:球幕显示设备实时接收工业设备所处场景的全景图像数据。这些数据由前面描述的全景摄像头采集并经过处理后传输给球幕显示设备。

转换为3D图像数据格式和创建3D场景模型:一旦球幕显示设备接收到全景图像数据,它将这些数据转换为3D展示所需的图像数据格式,并创建一个对应的3D场景模型。这个步骤可能包括以下操作:

图像数据格式转换:将2D全景图像数据转换为适用于3D展示的格式,通常是立体图像或者立体视频格式。

创建3D场景模型:基于全景图像数据,构建一个虚拟的3D场景模型,包括工业设备及其周围环境的三维表示。这可以通过计算机视觉和图像处理技术来实现。

进行3D展示:一旦3D场景模型准备好,球幕显示设备使用这个模型来实现工业设备所处场景的3D展示。这可能包括以下操作:

3D渲染:将3D场景模型以3D方式渲染到球幕上,以使观察者能够在球幕内部看到一个逼真的三维场景。

交互性:根据需要,可能允许用户通过球幕显示设备进行交互,例如旋转、缩放或导航3D场景。

上述技术方案的效果为:逼真的3D展示:通过将全景图像数据转换为3D场景模型并进行3D展示,该技术方案提供了一个逼真的、沉浸式的3D场景,使观察者感觉自己置身于工业设备所处的环境中。

更好的理解和可视化:这种3D展示方法有助于用户更好地理解工业设备的布局、运行情况和环境。它可以用于培训、可视化和决策支持等应用领域。

交互性:如果具有交互功能,用户可以主动参与并探索3D场景,以满足不同的需求。这增加了技术的灵活性和互动性。

总之,该技术方案的主要技术效果包括提供逼真的3D展示、增强可视化和理解能力,以及可能的交互性,适用于工业设备监控、培训和可视化等领域。

本发明的一个实施例,所述3D场景模型创建模块包括:

深度信息采集模块,用于控制工业设备所处场景所布置的深度传感器获取所述工业设备所处场景中的物体的深度信息;

点云模型获取模块,用于利用所述深度信息创建与所述工业设备所处场景及其包含的物体的点云模型,用以表示工业设备所处场景中的物体结构;

结合创建模块,用于将所述工业设备所处场景的全景图像数据与所述工业设备所处场景及其包含的物体的点云模型结合,创建所述工业设备所处场景对应的3D场景模型。

上述技术方案的工作原理为:获取深度信息(S2021):球幕显示设备会控制工业设备所处场景中的深度传感器来获取物体的深度信息。深度传感器可以通过测量物体与传感器之间的距离来捕获三维深度信息。

创建点云模型(S2022):利用从深度传感器获取的深度信息,球幕显示设备可以创建一个点云模型。点云模型是由大量的点组成的三维模型,每个点代表场景中的一个物体表面上的一个离散点。通过收集这些点的深度信息,可以准确表示工业设备所处场景中物体的结构和形状。

结合全景图像和点云模型(S2023):在此步骤中,球幕显示设备将全景图像数据与创建的点云模型结合在一起,以创建工业设备所处场景的完整3D场景模型。这可以通过将点云模型的点与全景图像上的像素进行关联来实现。这样,每个像素都与场景中的一个三维点相关联,从而形成了3D场景模型。

上述技术方案的效果为:逼真的3D展示:通过将全景图像与深度信息和点云模型结合,该技术方案实现了逼真的3D展示。观察者可以在球幕上看到一个高度准确的、具有深度感的三维场景,提供了更真实的观察体验。

准确的物体结构表示:点云模型能够准确地表示工业设备所处场景中物体的结构和形状。这对于可视化和理解场景中的物体非常有用,尤其是在需要详细了解物体布局的情况下。

深度信息增强:深度信息的获取和应用可以增强图像的深度感,有助于用户更好地理解场景的三维空间关系。

全景图像的完整性:通过将全景图像与点云模型结合,确保了全景图像的完整性,不仅提供了深度信息,还保留了全景的外观,使用户能够同时获得全景视野和三维深度信息。

总之,该技术方案的主要技术效果包括提供逼真的3D展示、准确的物体结构表示、深度信息增强以及保持全景图像的完整性。这在工业设备可视化、培训和决策支持等应用领域具有潜在的广泛应用前景。

本发明的一个实施例,所述参数调整模块包括:

初始化设置模块,用于对所述球幕显示设备对应的多个投影通道的投影参数进行初始化设置,使全景图像数据全覆盖所述球幕显示设备;

第一投影参数调整模块,用于调整每个投影通道的投影参数,以确保球幕显示设备的各个投影区域之间没有缝隙和重叠,其中,所述投影参数包括投影位置和投影角度;

通信连接模块,用于将所述球幕显示设备与用户终端进行连接,并实时监测是否收到用户终端发送的投影位置和投影角度的信息;

第二投影参数调整模块,用于当接收到用户终端发送的投影位置和投影角度的信息,则按照用户终端发送的投影位置和投影角度的信息对各个多个投影通道的投影参数进行调整。

上述技术方案的工作原理为:初始化投影参数:首先,对球幕显示设备的多个投影通道的投影参数进行初始化设置。这些参数的设置应当确保全景图像数据能够完全覆盖球幕显示设备,以便在整个球幕上显示全景图像。

调整投影参数以消除缝隙和重叠:接下来,对每个投影通道的投影参数进行调整,以确保球幕显示设备的各个投影区域之间没有缝隙和重叠。这包括调整投影位置和投影角度,以便图像在球幕上无缝拼接并形成连续的全景效果。

连接到用户终端并监测信息:球幕显示设备与用户终端进行连接,并实时监测是否收到用户终端发送的投影位置和投影角度的信息。这允许用户通过终端设备来控制球幕上显示的场景。

实时调整投影参数:当球幕显示设备接收到用户终端发送的投影位置和投影角度的信息时,它会根据这些信息实时调整多个投影通道的投影参数。这样,用户可以通过终端设备改变球幕上显示的全景图像数据的场景角度,以满足他们的特定需求或欣赏不同的场景。

上述技术方案的效果为:实时互动:该技术方案允许用户通过连接到用户终端来实现实时互动。用户可以通过发送投影位置和投影角度的信息来改变球幕上显示的场景,使其适应不同的需求或实现交互性体验。

无缝全景体验:通过调整投影参数以确保投影区域之间没有缝隙和重叠,该技术方案可以提供无缝的全景图像体验,使观察者感觉自己置身于一个完整的、连续的场景中。

个性化显示:用户可以根据自己的偏好和需求来调整场景角度,从而实现个性化的显示,这对于多种应用,如娱乐、培训和虚拟现实等领域都具有潜在的价值。

总之,该技术方案的主要技术效果包括实时互动、无缝全景体验和个性化显示,为球幕显示设备的使用者提供了更多的控制和交互性。这对于创造更丰富、更逼真的虚拟体验和满足不同用户需求具有潜在价值。

显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

技术分类

06120116501528