[发明专利]多谱段增强现实深水检修可视化专家系统

说明书

本发明提出了一种多谱段增强现实深水检修可视化专家系统，包括：多谱段机器视觉水下成像子系统采集复杂深水条件下的水库堤坝周围环境信号，实时生成深水堤坝的水下影像数据；3D场景增强现实子系统对深水堤坝的水下影像数据构建3D场景图像，并生成3D增强现实融合图像；视频专家指挥子系统与多谱段机器视觉水下成像子系统和3D场景增强现实子系统连接，用于远程控制管理多谱段机器视觉水下成像子系统，以及根据深水堤坝的水下影像数据、环境数据和3D增强现实融合图像，实时计算判断深水堤坝的病害类型，发布预警信息，生成对检修工作的指挥决策。本发明可以解决深水堤坝检修中，照明条件复杂、水体悬浮粒子散射折射光线、实时指挥限制等多种难题。

技术领域

本发明涉及水利设施堤坝安全监测技术领域，特别涉及一种多谱段增强现实深水检修可视化专家系统。

背景技术

在深水堤坝检修中，由于照明条件复杂、水体悬浮粒子散射折射光线、图像拍摄模糊、深水处景象信息展示局限、险情类型尺寸等问题的存在，造成判断困难、实时指挥限制等多种难题。

现有的深水堤坝检修采用以下两种形式：

(1)潜水员水下检修

这种方式存在以下问题：下潜的水深受限；潜水员下水检查具有危险性；水库水体能见度低，人眼无法看清；潜水员水下难以进行修复作业；岸上专家很难实施现场指挥作业。

(2)潜水器水下检修

这种方式存在以下问题：潜水器视角有限，转动位移操控困难；普通光学成像难以适应复杂水质环境；岸上专家全方位了解水下实景困难。

综上，如何快速有效地进行深水实时在线探找变形、裂缝、渗流等隐患，减少检修工作的重复性与指导性差等缺陷，有的放矢地对堤坝工程进行及时有效的除险加固处理，一直是水利工程管理的重要课题。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。

为此，本发明的目的在于提出一种多谱段增强现实深水检修可视化专家系统。

为了实现上述目的，本发明的实施例提供一种多谱段增强现实深水检修可视化专家系统，包括：

多谱段机器视觉水下成像子系统、3D场景增强现实子系统与视频专家指挥子系统，其中，

所述多谱段机器视觉水下成像子系统用于采集复杂深水条件下的水库堤坝周围环境信号，并对所述环境信号进行模拟-数字信号转换，对转换后得到的环境数据进行深度学习和图像处理以实时生成深水堤坝的水下影像数据，并将所述深水堤坝的水下影像数据和环境数据发送至所述3D场景增强现实子系统和视频专家指挥子系统；

所述3D场景增强现实子系统与所述多谱段机器视觉水下成像子系统连接，用于对所述深水堤坝的水下影像数据构建3D场景图像，并将构建的3D场景图像与所述环境数据中的多种水下信息进行增强现实处理，实现图像融合，生成3D增强现实融合图像；

所述视频专家指挥子系统与所述多谱段机器视觉水下成像子系统和所述3D场景增强现实子系统连接，用于远程控制管理所述多谱段机器视觉水下成像子系统，以及根据深水堤坝的水下影像数据、环境数据和3D增强现实融合图像，实时计算判断深水堤坝的病害类型，发布预警信息，生成对检修工作的指挥决策。

进一步，所述多谱段机器视觉水下成像子系统，包括：供电模块、与所述供电模块连接的360°图像采集模块、信号转换模块、微处理器、定位模块、第一无线通信模块和第四无线通信模块，其中，

所述360°图像采集模块用于采集当前深水条件下的水库堤坝周围环境信号；

所述信号转换模块的输入端与所述360°图像采集模块的输出端连接，用于将来自所述360°图像采集模块的环境信号，进行模拟-数字AD转换，生成数字信号形式的环境数据，进而转发至所述微处理器；