一种基于虚拟现实构建的船舶分段堆场引导系统的制作方法

本发明涉及船厂生产管理技术领域，尤其涉及一种基于虚拟现实构建的船舶分段堆场引导系统。

背景技术：

随着船舶制造工业信息化水平越来越高，对船舶制造各个环节协调高效的要求日益提升，分段作为船舶建造过程中必不可少的重要组成部分，其调度管理效率对船厂的生产效能有着直接的影响。一般情况下，船厂的分段堆场有若干块场地，不同的分段又存放在不同的位置，且同时存在多辆平板车、运输车作业，容易出现混乱的局面，存在着较大的安全隐患。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术的不足而设计的一种基于虚拟现实构建的船舶分段堆场引导系统，采用虚拟现实增强技术将分段、导航路线及其平板小车状态相结合，供操作人员直接观察和参考，以直观的方式引导其完成分段的运输任务，较好避免了平板小车的相互干扰和碰撞，大大提升了堆场作业的工作效率和安全性能。

本发明的目的是这样实现的：一种基于虚拟现实构建的船舶分段堆场引导系统，其特点是该引导系统由平板车设备终端与ar头戴设备、船厂管理系统和信息处理系统组成，所述ar头戴设备为设置在平板车上的视频采集装置、定位装置和显示装置；所述船厂管理系统由分段堆场信息、平板车信息、导航路径信息和分段运输指令组成；所述信息处理系统由附加场景处理模块和图像处理模块组成；所述附加场景处理模块将定位装置、平板车设备终端和船厂管理系统获取的分段规格、存放位置、平板车型号、位置、运行姿态，以及路径导航信息生成附加视景；所述图像处理模块将视频采集装置采集的基本场景与附加场景处理模块生成的附加视景进行融合，生成带有附加信息的堆场三维场景，将其输入ar头戴设备，通过显示装置进行堆场的分段运输引导。

所述平板车设备终端为设置在小车上的陀螺仪和gps或北斗的定位终端。

本发明与现有技术相比具有将分段起始位置、导航路径及周边小车动态在3d虚拟环境中真实的表达出来，供操作人员直接观察和参考，以直观的方式引导其完成分段的运输任务，较好避免了平板小车的相互干扰和碰撞，大大提升了堆场作业的工作效率和安全性能。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

参阅附图1，本发明由平板车设备终端5、船厂管理系统10、ar头戴设备14、信息处理系统15四部分组成，其中船厂管理系统10数据来源于船厂mes系统，用于获取分段规格尺寸、运输起始点、小车运行状态及导航路线位置坐标，具体包括：分段堆场信息6、平板车信息7、导航路径信息8和分段运输指令9；所述平板车设备终端5为设置在小车上的陀螺仪4和gps或北斗的定位终端3，用于获取平板小车自身定位及方向；所述ar头戴设备14为设置在平板车上的视频采集装置1、定位装置2和显示装置13，用于获取ar头戴设备14相对位置、姿态数据和视景图像，同时显示经融合处理后的基本视景和附加场景信息图像；所述信息处理系统15由附加场景处理模块11和图像处理模块12组成，用于对平板车设备终端5和船厂管理系统10数据进行处理，生成三维附加场景，并与视景采集装置1所获取图像融合。

本发明是这样使用的：在平板小车上安装陀螺仪4和gps或北斗的定位终端3以及独立运行的计算机，并在计算机上外接具有定位及姿态感受功能的ar头戴设备14，计算机通过wifi或移动网络与船厂mes系统相连，获取船厂管理系统10的相关信息，并通过串口或usb接口接收陀螺仪4和gps或北斗的定位终端3的数据，定位终端3采用差分gsp或高精度北斗定位设备，以保证小车位定位位置的精准性。本发明在所有设备连接后，该系统立即收集平板车设备终端5、船厂管理系统10相关数据构建分段堆场动态三维场景，结合视景采集图像，生成用于观察的三维立体图像，并输出给头戴三维立体显示设备。引导人员佩戴后，可以在基础视景中看到加载的三维分段、运输路线以及周边其它小车的动态信息，并可以通过转头、俯仰等动作变换视角进行观察。

本发明是这样进行数据处理的：定位装置2、平板车设备终端5和船厂管理系统10将获取的分段规格、存放位置、平板车型号、位置、运行姿态，以及路径导航信息输入附加场景处理模块11生成附加视景，将其输入图像处理模块12，并与视频采集装置1采集的基本场景进行融合，生成带有附加信息的堆场三维场景，然后将其输入ar头戴设备14，通过显示装置13进行堆场的分段运输引导。

以上只是对本发明作进一步的说明，并非用以限制本专利，凡为本发明等效实施，均应包含于本专利的权利要求范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种基于虚拟现实构建的船舶分段堆场引导系统，其特点是该引导系统由平板车设备终端、AR头戴设备、船厂管理系统和信息处理系统组成，所述AR头戴设备为设置在小车上的视频、定位和显示装置；所述信息处理系统由附加场景处理模块和图像处理模块组成；所述图像处理模块将视频采集装置采集的基本场景与附加场景处理模块生成的附加视景进行融合，生成带有附加信息的堆场三维场景，将其输入AR头戴设备，通过显示装置进行堆场的分段运输引导。本发明与现有技术相比具有将分段起始位置、导航路径及周边小车动态在3D虚拟环境中真实的表达出来，以直观的方式引导其完成分段的运输，较好避免小车的相互干扰和碰撞。

技术研发人员：王真;肖炳辉;丁嘉卿;邢宇骏
受保护的技术使用者：中船第九设计研究院工程有限公司
技术研发日：2019.03.11
技术公布日：2019.06.14