本发明专利技术公开了一种跟踪敏感环境空间信息的AR设备，包括：设备支架和佩戴组件；设备支架上安装有设备本体；设备本体包括处理器，以及与处理器连接的探测光发生器、返回光接收器和显示器；探测光发生器在处理器的控制下向被测目标发射探测光照；返回光接收器接收探测光照与被测目标相遇后折回的部分光线；处理器根据部分光线解算输出设备本体与被测目标的空间距离和方位信息，并通过显示器进行显示。可实时采集、跟踪使用者敏感环境内的空间信息，准确获取电力施工与检修现场需要测定的一些敏感目标之间的距离和方位。实现空间多点信息动态监测测量跟踪，并通过显示器提供使用场景的空间敏感目标相对距离和方位的实时AR显示。空间敏感目标相对距离和方位的实时AR显示。空间敏感目标相对距离和方位的实时AR显示。
【技术实现步骤摘要】
一种跟踪敏感环境空间信息的AR设备
[0001]本专利技术涉及空间测距
，特别涉及一种跟踪敏感环境空间信息的AR设备。
技术介绍
[0002]电力施工与检修现场需要测定一些敏感目标之间的距离，也需要动态跟踪一些移动目标之间、以及移动目标与固定目标之间的实时距离与方位。现有的全站仪，设备笨重、操作复杂，一般需要多人配合，可能还需要给被测对象立标，工作效率较低，也不能实时跟踪空间多目标的相对位置。一些便携式激光测距装置可以单人拿在手掌工作，但依然需要对准目标并进行多次测量才能获取空间两点的距离，无法实现空间多点的相对位置的实时获取与显示。
[0003]因此，在现有的获取空间多目标相对位置的基础上，如何提供一种跟踪敏感环境空间信息的AR设备，以实时采集、跟踪使用者敏感环境空间信息，成为本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
[0004]鉴于上述问题，本专利技术提出了一种至少解决上述部分技术问题的跟踪敏感环境空间信息的AR设备，该设备可实时采集、跟踪使用者敏感环境空间信息，提高电力施工与检修的安全性与效率。
[0005]本专利技术实施例提供一种跟踪敏感环境空间信息的AR设备，包括：设备支架和佩戴组件；所述设备支架上安装有设备本体；
[0006]所述设备本体包括处理器，以及与所述处理器连接的探测光发生器、返回光接收器和显示器；
[0007]所述探测光发生器在所述处理器的控制下向被测目标发射探测光照；
[0008]所述返回光接收器接收所述探测光照与所述被测目标相遇后折回的部分光线；所述处理器根据所述部分光线解算输出所述设备本体与所述被测目标的空间距离和方位信息，并通过所述显示器进行显示。
[0009]进一步地，当所述被测目标上具有多个测量点位时，所述处理器根据所述部分光线解算输出所述被测目标上各测量点位之间的相对空间距离和相对方位信息，并通过所述显示器进行显示。
[0010]进一步地，所述设备本体外部设置有与所述处理器连接的RGB相机；
[0011]所述RGB相机采集相应视场内场景及被测目标的图像；
[0012]并结合所述设备本体与所述被测目标的空间距离和方位信息混合显示在所述显示器上；或结合所述被测目标上各测量点位之间的相对空间距离和相对方位信息混合显示在所述显示器上。
[0013]进一步地，所述设备本体内部还包括与所述处理器连接的输入模块和声音采集模块；所述输入模块通过所述声音采集模块拾取语音指令；所述处理器根据所述语音指令控
制所述RGB相机图像捕获的启停。
[0014]进一步地，所述探测光发生器包括：依次连接的高速脉冲发生器和阵列激光器；
[0015]所述高速脉冲发生器通过所述处理器控制发射高速电脉冲；所述阵列激光器根据所述高速电脉冲发射点阵状系列脉冲激光；
[0016]所述返回光接收器包括：依次连接的第一激光传感器、信号放大器和时间数字转换电路；
[0017]所述第一激光传感器接收所述脉冲激光返回的部分激光，并将所述部分激光进行光电转换，生成电信号；所述信号放大器将所述电信号进行放大和滤波，送入所述时间数字转换电路；所述时间数字转换电路将所述部分激光相对于光发射时间的差值进行数字化，数字化后的系列时间差数据经所述处理器解算，输出所述设备本体与所述被测目标的空间距离和方位信息，或所述被测目标上各测量点位之间的相对空间距离和相对方位信息。
[0018]进一步地，所述探测光发生器包括：依次连接的泛光激光器和激光幅度调制器；
[0019]所述泛光激光器通过所述处理器控制发射幅度稳定的红外激光；所述激光幅度调制器将所述红外激光调制成按预设频率和幅度变化的连续泛光；
[0020]所述返回光接收器包括：依次连接的第二激光传感器、鉴相器和模数转换器；
[0021]所述第二激光传感器接收所述连续泛光返回的部分激光，以及所述激光幅度调制器取样的探测光，并将所述部分激光和探测光进行光电转换，生成电信号；所述鉴相器对所述电信号进行鉴相，生成相位差信息；所述模数转换器将所述相位差信息数字化；数字化后的所述相位差信息经所述处理器解算，输出所述设备本体与所述被测目标的空间距离和方位信息，或所述被测目标上各测量点位之间的相对空间距离和相对方位信息。
[0022]进一步地，所述探测光发生器包括：依次连接的红外发生器和光斑编码器；
[0023]所述红外发生器通过所述处理器控制发射连续的红外泛光激光；所述光斑编码器将所述红外泛光激光编码成形状各异的光斑，生成光斑阵列；
[0024]所述返回光接收器包括：依次连接的红外滤色片和红外摄像头；
[0025]所述红外滤色片接收所述光斑阵列返回的红外光和环境光，并对所述红外光和环境光生成的混合光线进行滤波，保留输出所述红外光；所述红外光耦合给所述红外摄像头，完成返回光斑的图像采集；所述处理器对所述图像进行解算，输出所述设备本体与所述被测目标的空间距离和方位信息，或所述被测目标上各测量点位之间的相对空间距离和相对方位信息。
[0026]进一步地，所述显示器具有不透明、半透明或透明的导光介质；所述导光介质为光学棱镜、光学组合器或光学波导。
[0027]进一步地，所述声音采集模块还用于拾取使用环境的声音信息，并对所述声音信息进行主动降噪，发送至远端服务器。
[0028]进一步地，所述设备本体还包括与所述处理器连接的扬声器；所述扬声器用于将从所述远端服务器获取的音频通过电磁式音圈驱动或骨传导传入使用者的耳管。
[0029]本专利技术实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：
[0030]本专利技术实施例提供的一种跟踪敏感环境空间信息的AR设备，包括：设备支架和佩戴组件；设备支架上安装有设备本体；设备本体包括处理器，以及与处理器连接的探测光发生器、返回光接收器和显示器；探测光发生器在处理器的控制下向被测目标发射探测光照；
返回光接收器接收探测光照与被测目标相遇后折回的部分光线；处理器根据部分光线解算输出设备本体与被测目标的空间距离和方位信息，并通过显示器进行显示。可实时采集、跟踪使用者敏感环境内的空间信息，准确获取电力施工与检修现场需要测定的一些敏感目标之间的距离和方位。将现有空间单点测距或静态空间两点测距，拓展到空间多点信息动态监测测量跟踪，并通过显示器提供使用场景的空间敏感目标相对距离和方位的实时AR显示。
[0031]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0032]下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0033]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0034]图1为本专利技术实施例提供本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种跟踪敏感环境空间信息的AR设备，其特征在于，包括：设备支架(1)和佩戴组件(2)；所述设备支架(1)上安装有设备本体；所述设备本体包括处理器(3)，以及与所述处理器(3)连接的探测光发生器(4)、返回光接收器(5)和显示器(6)；所述探测光发生器(4)在所述处理器(3)的控制下向被测目标发射探测光照；所述返回光接收器(5)接收所述探测光照与所述被测目标相遇后折回的部分光线；所述处理器(3)根据所述部分光线解算输出所述设备本体与所述被测目标的空间距离和方位信息，并通过所述显示器(6)进行显示。2.如权利要求1所述的一种跟踪敏感环境空间信息的AR设备，其特征在于，当所述被测目标上具有多个测量点位时，所述处理器(3)根据所述部分光线解算输出所述被测目标上各测量点位之间的相对空间距离和相对方位信息，并通过所述显示器(6)进行显示。3.如权利要求1或2所述的一种跟踪敏感环境空间信息的AR设备，其特征在于，所述设备本体外部设置有与所述处理器(3)连接的RGB相机(7)；所述RGB相机(7)采集相应视场内场景及被测目标的图像；并结合所述设备本体与所述被测目标的空间距离和方位信息混合显示在所述显示器(6)上；或结合所述被测目标上各测量点位之间的相对空间距离和相对方位信息混合显示在所述显示器(6)上。4.如权利要求3所述的一种跟踪敏感环境空间信息的AR设备，其特征在于，所述设备本体内部还包括与所述处理器(3)连接的输入模块(8)和声音采集模块(9)；所述输入模块(8)通过所述声音采集模块(9)拾取语音指令；所述处理器(3)根据所述语音指令控制所述RGB相机(7)图像捕获的启停。5.如权利要求1或2所述的一种跟踪敏感环境空间信息的AR设备，其特征在于，所述探测光发生器(4)包括：依次连接的高速脉冲发生器(10)和阵列激光器(11)；所述高速脉冲发生器(10)通过所述处理器(3)控制发射高速电脉冲；所述阵列激光器(11)根据所述高速电脉冲发射点阵状系列脉冲激光；所述返回光接收器(5)包括：依次连接的第一激光传感器(12)、信号放大器(13)和时间数字转换电路(14)；所述第一激光传感器(12)接收所述脉冲激光返回的部分激光，并将所述部分激光进行光电转换，生成电信号；所述信号放大器(13)将所述电信号进行放大和滤波，送入所述时间数字转换电路(14...
【专利技术属性】
技术研发人员：董肇晖，李秋实，肖怀硕，檀英辉，刘树勇，李冰玉，张可欣，陈思宇，蒋明杰，刘浩，刘洪雪，梁旭日，高天，马军，林强，
申请(专利权)人：国网冀北电力有限公司检修分公司，
类型：发明
国别省市：
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