(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210447593.0 (22)申请日 2022.04.25 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114549801 A (43)申请公布日 2022.05.27 (73)专利权人 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 丁丁　陈伟　陈斌　朱金伟　 滕俊杰　夏德印　田军　冯志鹏　 田磊　刘金瑞　孙建龙　王书龙　 苏燕莹　陈开麟　(74)专利代理 机构 北京高沃 律师事务所 1 1569 专利代理师 杜阳阳 (51)Int.Cl. G06T 19/00(2011.01) G06F 30/13(2020.01) (56)对比文件 CN 113391366 A,2021.09.14 US 2019094021 A1,2019.0 3.28 审查员 范广坡 (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 CN 114549801 B 2022.07.19 CN 114549801 B 1.一种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 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； 其中， 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=(y2‑y1)(z3‑z1)‑(z2‑z1)(y3‑y1)， B=(x3‑x1)(z2‑z1)‑(x2‑x1)(z3‑z1)， C=(x2‑x1)(y3‑ y1)‑(x3‑x1)(y2‑y1)， D=‑(Ax1+By1+Cz1)， （x1,y1,z1） 、 （x2,y2,z2） 、 (x3,y3,z3)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”。 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， 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。 3.根据权利要求2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。 4.一种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 ‑3任一项所述的AR增强现实给排水工程可视化方法。 5.根据权利要求4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 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、 光波导片和处理权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114549801 B 2器； RGB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 片； 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。 6.一种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； 其中， 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=(y2‑y1)(z3‑z1)‑(z2‑z1)(y3‑y1)， B=(x3‑x1)(z2‑ z1)‑(x2‑x1)(z3‑z1)， C=(x2‑x1)(y3‑y1)‑(x3‑x1)(y2‑y1)， D=‑(Ax1+By1+Cz1)， （x1,y1,z1） 、 （x2, y2,z2） 、 (x3,y3,z3)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 点的位置确定一个特 征面”。 7.根据权利要求6所述的AR增强现实给排水工程可视化系统， 其特征在于， 所述转换模权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114549801 B 3