基于增强现实技术的设备维护辅助系统

增强现实技术(AR)是虚拟现实技术一个新的分支，是一种利用计算机对使用者所看到的真实世界景像进行增强或扩张的技术。在增强现实系统中，使用者在看到周围真实环境的同时，能够看到计算机生成的增强信息。这种增强信息可以是在场景中叠加的与真实环境相关联的虚拟物体，也可以是对真实物体的文字提示、标注等二维信息。

北京理工大学光电所(全称为：光电信息技术与颜色工程研究所)王涌天教授及其团队研发出一种在设备维护领域应用的基于红外标志点的增强现实系统，该系统使用红外激光器将红外点投射到要被维护的设备表面。由于这些标志点是红外的，因此它们不会影响用户视觉感官，但这些标志点在红外摄像机下清晰可见。计算机通过采集到的这些红外点信息来进行相应的计算。

　　我们以维护铣床齿轮箱为例来看一下这套系统是如何工作的。由两部摄像机组成的双摄像机系统被安装在移动PC背面。红外激光器将一些红外点投射到铣床表面预先设定的位置上。双摄像机系统中的红外摄像机采集场景的红外图像。移动PC对采集到的红外图像进行二值化、唯一性识别、位姿估计等一系列计算，并根据计算得到的结果将虚拟的三维模型或二维信息实时地叠加在由场景摄 像机采集到的真实环境图像上，最终将增强后的图像展示给用户以辅助其完成相应的操作。