基于驾驶场景虚拟现实的智能塔吊视频辅助教学方法技术

本申请实施例提供一种基于驾驶场景虚拟现实的智能塔吊视频辅助教学方法和系统。该方法包括：搭建电动受控塔吊模型，并连接程控计算机，使得电动受控塔吊模型根据程控计算机的控制指令执行塔吊任务模拟；通过摄像头实时采集电动受控塔吊模型的视频，并输入视频模拟器；视频模拟器根据电动受控塔吊模型的视频模拟塔吊驾驶现场视频图像，并发送给用户佩戴的虚拟现实设备；用户根据模拟的塔吊驾驶现场视频图像，操作和控制塔吊操作模拟器，以将塔吊操作指令发送给程控计算机；程控计算机根据塔吊操作指令控制电动受控塔吊模型，以模拟塔吊驾驶现场施工情况。本申请VR的视频教学方式使得现场体验感强，教学成本低。而且通过塔吊模型的运行结果直接观看到类似实际现场实习的操作效果。操作效果。操作效果。

【技术实现步骤摘要】
基于驾驶场景虚拟现实的智能塔吊视频辅助教学方法


[0001]本申请涉及智能塔吊
，尤其涉及一种基于驾驶场景虚拟现实的智能塔吊视频辅助教学方法和系统。

技术介绍

[0002]目前的塔吊，基本都是人员在塔吊上的中控室进行操控，或者通过操作人员在远程进行实时智能操控。塔吊行业来说，目前的发展方向是无人塔吊、智能塔吊，那么在产业升级的过程中会遇到很多的技术问题。
[0003]目前智能塔吊的教学中，往往只能通过学员在电视或电脑上观看教学视频、教师在教室指导然后到塔吊施工现场进行现场教学等传统方式来实现。这些方式要么现场体验感不强，要么是必须占用实际施工塔吊导致教学成本很高。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请的目的在于提出一种基于驾驶场景虚拟现实的智能塔吊视频辅助教学方法和系统，本申请能够针对性的解决现有的塔吊专业教学问题。
[0005]基于上述目的，本申请提出了一种基于驾驶场景虚拟现实的智能塔吊视频辅助教学方法，包括：
[0006]搭建电动受控塔吊模型，并连接程控计算机，使得所述电动受控塔吊模型根据所述程控计算机的控制指令执行塔吊任务模拟；
[0007]通过摄像头实时采集所述电动受控塔吊模型的视频，并输入视频模拟器；
[0008]所述视频模拟器根据所述电动受控塔吊模型的视频模拟塔吊驾驶现场视频图像，并发送给用户佩戴的虚拟现实设备；
[0009]所述用户根据所述模拟的塔吊驾驶现场视频图像，操作和控制塔吊操作模拟器，以将塔吊操作指令发送给所述程控计算机；
[0010]所述程控计算机根据所述塔吊操作指令控制所述电动受控塔吊模型，以模拟塔吊驾驶现场施工情况。
[0011]优选地，所述搭建电动受控塔吊模型，并连接程控计算机，使得所述电动受控塔吊模型根据所述程控计算机的控制指令执行塔吊任务模拟，包括：
[0012]搭建电动受控塔吊模型，所述电动受控塔吊模型至少包括塔吊主体模型、主横梁模型、挂钩模型、夹具模型、物料模型及控制器；
[0013]将所述控制器连接程控计算机，使得所述控制器根据所述程控计算机的控制指令，将物料模型放入夹具模型中，由所述挂钩模型挂起，并移动主横梁模型以模拟现实的塔吊任务。
[0014]优选地，所述电动受控塔吊模型进一步包括运输车模型，所述运输车模型能够承载所述塔吊主体模型并进行根据所述程控计算机的指令进行相应移动，以模拟现实的塔吊任务。
[0015]优选地，所述视频模拟器根据所述电动受控塔吊模型的视频模拟塔吊驾驶现场视频图像，并发送给用户佩戴的虚拟现实设备，包括：
[0016]所述视频模拟器拆分所述电动受控塔吊模型的视频为多帧图像；
[0017]通过抠图将每一帧图像中的塔吊主体模型、主横梁模型、挂钩模型、夹具模型、物料模型图像按预设比例替换为现实塔吊相应部分的图像；
[0018]通过抠图将每一帧图像中的背景图像替换为预设现实塔吊施工背景环境图像；
[0019]将抠图替换后的每一帧图像合成为模拟塔吊驾驶现场视频图像，并发送给用户佩戴的虚拟现实设备。
[0020]优选地，所述预设现实塔吊施工背景环境图像包括以下中的一种：白天模式背景图像、黑夜模式背景图像、雨天模式背景图像、雪天模式背景图像、风天模式背景图像。
[0021]优选地，所述塔吊操作模拟器包括模拟塔吊操作的开关、按键、仪表、指示灯及操纵杆。
[0022]优选地，所述程控计算机根据所述塔吊操作指令控制所述电动受控塔吊模型，以模拟塔吊驾驶现场施工情况，包括：
[0023]所述程控计算机将所述塔吊操作指令发送给所述电动受控塔吊模型的控制器；
[0024]所述控制器所述塔吊操作指令，执行以下塔吊任务中的一种或多种：将物料模型放入夹具模型中、由所述挂钩模型挂起、移动主横梁模型以模拟塔吊驾驶现场施工情况；其中，
[0025]所述塔吊主体模型、主横梁模型、挂钩模型、夹具模型、物料模型的尺寸和负重强度按照与现实塔吊的各个相应部分以预设比例缩小而材料相同，以模拟现实塔吊施工结果。
[0026]基于上述目的，本申请还提出了一种基于驾驶场景虚拟现实的智能塔吊视频辅助教学系统，包括：
[0027]电动受控塔吊模型，所述电动受控塔吊模型至少包括塔吊主体模型、主横梁模型、挂钩模型、夹具模型、物料模型及控制器；
[0028]摄像头，实时采集所述电动受控塔吊模型的视频，并输入视频模拟器；
[0029]视频模拟器，根据所述电动受控塔吊模型的视频模拟塔吊驾驶现场视频图像，并发送给用户佩戴的虚拟现实设备；
[0030]虚拟现实设备，由用户佩戴，将所述模拟塔吊驾驶现场视频图像播放给所述用户；
[0031]塔吊操作模拟器，包括模拟塔吊操作的开关、按键、仪表、指示灯及操纵杆；所述用户根据所述模拟的塔吊驾驶现场视频图像，操作和控制塔吊操作模拟器，以将塔吊操作指令发送给所述程控计算机；
[0032]程控计算机，根据所述塔吊操作指令控制所述电动受控塔吊模型，以模拟塔吊驾驶现场施工情况。
[0033]总的来说，本申请的优势及给用户带来的体验在于：
[0034]本申请的方案，使得学员不需要在电视或电脑上观看教学视频、不需要到塔吊施工现场进行现场教学，同时VR的视频教学方式使得现场体验感强，不需要占用实际施工塔吊，教学成本低。而且通过塔吊模型的运行结果直接观看到类似实际现场实习的操作效果。
附图说明
[0035]在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本申请公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本申请范围的限制。
[0036]图1示出本申请的系统架构原理示意图。
[0037]图2示出根据本申请实施例的基于驾驶场景虚拟现实的智能塔吊视频辅助教学方法的流程图。
[0038]图3示出根据本申请实施例的基于驾驶场景虚拟现实的智能塔吊视频辅助教学系统的构成图。
[0039]图4示出了本申请一实施例所提供的一种电子设备的结构示意图；
[0040]图5示出了本申请一实施例所提供的一种存储介质的示意图。
具体实施方式
[0041]下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关专利技术相关的部分。
[0042]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0043]图1示出本申请的系统架构原理示意图。本申请的实施例中，设备包括电动受控塔吊模型、一个摄像头、视频模拟器、虚拟现实VR头盔、塔吊操作模拟器、程控计算机等。
[0044]图2示出根据本申请实施例的基于驾驶场景虚拟现实的智能塔吊视频辅助本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于驾驶场景虚拟现实的智能塔吊视频辅助教学方法，其特征在于，包括：搭建电动受控塔吊模型，并连接程控计算机，使得所述电动受控塔吊模型根据所述程控计算机的控制指令执行塔吊任务模拟；通过摄像头实时采集所述电动受控塔吊模型的视频，并输入视频模拟器；所述视频模拟器根据所述电动受控塔吊模型的视频模拟塔吊驾驶现场视频图像，并发送给用户佩戴的虚拟现实设备；所述用户根据所述模拟的塔吊驾驶现场视频图像，操作和控制塔吊操作模拟器，以将塔吊操作指令发送给所述程控计算机；所述程控计算机根据所述塔吊操作指令控制所述电动受控塔吊模型，以模拟塔吊驾驶现场施工情况。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述搭建电动受控塔吊模型，并连接程控计算机，使得所述电动受控塔吊模型根据所述程控计算机的控制指令执行塔吊任务模拟，包括：搭建电动受控塔吊模型，所述电动受控塔吊模型至少包括塔吊主体模型、主横梁模型、挂钩模型、夹具模型、物料模型及控制器；将所述控制器连接程控计算机，使得所述控制器根据所述程控计算机的控制指令，将物料模型放入夹具模型中，由所述挂钩模型挂起，并移动主横梁模型以模拟现实的塔吊任务。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述电动受控塔吊模型进一步包括运输车模型，所述运输车模型能够承载所述塔吊主体模型并进行根据所述程控计算机的指令进行相应移动，以模拟现实的塔吊任务。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述视频模拟器根据所述电动受控塔吊模型的视频模拟塔吊驾驶现场视频图像，并发送给用户佩戴的虚拟现实设备，包括：所述视频模拟器拆分所述电动受控塔吊模型的视频为多帧图像；通过抠图将每一帧图像中的塔吊主体模型、主横梁模型、挂钩模型、夹具模型、物料模型图像按预设比例替换为现实塔吊相应部分的图像；通过抠图将每一帧图像中的背景图像替换为预设现实塔吊施工背景环境图像；将抠图替换后的每一帧图像合成为模拟塔吊驾驶现场视频图像，并发送给用户佩戴的虚拟现实设备。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预设现实塔吊施工背景环境图像包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈德木，蒋云，陆建江，陈曦，赵晓东，
申请(专利权)人：杭州大杰智能传动科技有限公司，
类型：发明
国别省市：