[发明专利]一种采用增强现实技术的设备故障的分析与维修系统

说明书

技术领域

本发明涉及设备故障的问题分析与维修技术相关，尤其涉及一种采用增强现实技术的设备故障的分析与维修系统。

背景技术

增强现实(Augmented Reality，简称AR)是识别现实场景的信息，将虚拟的信息应用到真实世界，并将生成的虚拟物体、场景或系统提示信息叠加到真实场景中，从而实现对现实的增强。传统的增强现实技术的硬件包含头盔显示器、计算机、控制手柄等价格昂贵的设备，且配置繁琐、笨重携带不方便，不能作为设备现场维修的辅助工具。

随着科学技术的发展，设备的复杂程度越来越高，随着物质水平的提高，越来越多的先进设备被我们日常所应用。这些设备发生故障时只能由专业人员进行维修，但由于设备的种类繁多和设备难易程度的高低，维修人员单纯依靠自身经验和技术不能解决不同种类设备的问题，甚至因维修人员不能完全胜任而出现失误，而导致设备损坏甚至造成人身伤害。且专业的维修人员的培养需要花费企业巨大的费用，一旦专业维修人员离职也造成企业损失。因此有必要提出一种智能化的设备故障的问题分析与维修系统，以帮助普通维修人员维修各种专业设备，提高工作效率、减少操作失误、降低企业负担。

个别的维修人员在维修设备时夸大设备问题，更换没有损坏的高价值配件，造成用户的损失。因此有必要提出一种智能化的设备故障的问题分析与维修系统，以帮助用户了解所使用的设备故障原因及损坏的配件，节省用户不必要的维修费用。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种采用增强现实技术的设备故障的分析与维修系统。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:

本发明公开了一种采用增强现实技术的设备故障的分析与维修系统，包括智能移动设备和数据库服务器，所述智能移动设备包括摄像头、触摸屏、存储器、程序模块和数据库模块。所述摄像头用于拍摄图像；所述触摸屏用于触摸输入信息和显示画面；所述存储器用于存储数据；所述程序模块包括特征识别程序、人机交互程序和AR增强现实程序；所述数据库模块包括人机交互规则库、通用动画库和设备信息库，所述设备信息库包括设备运转状态规则库、设备特征数据库、设备输入输出点数据库、设备故障支持库、配件模型数据库和维修动画数据库；所述数据服务器包括在线数据支持库和在线工程师。设备故障时通过智能移动设备的触摸屏输入设备名称、型号、制造商等信息，由摄像头拍摄设备运转状况图像经特征识别程序处理后，将特征数据与设备运转状态规则库比对，判断设备设备运转状况。若设备故障则调用设备故障支持库的信息，由设备故障支持库中预定方案进行维修。首先预定方案中若有更换配件信息则需准备配件，再由预定方案读取通用动画库中对应的动画输出至触摸屏，提示维修前的注意事项及准备工作后，由摄像头拍摄需要维修部位实景图像，由特征识别程序将实景图像的特征提取，与设备特征数据库中设备特征进行识别，判定实景图像为需要维修的位置后将实景图像锁定。由AR增强现实程序将维修动画数据库中维修动画融合到锁定的实景图像中，将虚实融合后的图像输出到触摸屏，动画指导维修人员完成维修。

所述特征识别程序包括图像特征提取与图像特征识别功能，特征识别程序将摄像头拍摄的真实场景图像进行分析并提取场景图像轮廓框特征，再由特征识别程序调用设备特征数据库中已知的特征信息对轮廓框特征比对后识别实景图像。

所述人机交互程序包括选择对话菜单显示与对话信息输入功能，特征识别程序调用既定的设备参数或选择项的对话菜单输出至触摸屏，由操作人员通过触摸屏输入对话菜单中的设备信息。

所述AR增强现实程序包括将虚拟图像融合到实景图像功能。摄像头拍摄后经由特征识别程序进行识别的实景图像，由AR增强现实程序将维修动画支持库中对应的维修动画融合到实景图像中，将真实的实景图像与虚拟的维修动画实时地叠加到同一画面后形成新的虚拟实景图像。

所述设备运转状态规则库包含设备不同运转状态下设备输入输出点的开启或关闭动作的规则，多组设备输入输出点的不同的开启或关闭动作组合对应设备的各种动作状态。

所述设备特征数据库包含设备的整体及局部的图像特征，特别是指设备商标、设备铭牌、设备零件、设备显示屏及显示设备运转状态的指示灯及仪器仪表等图像特征。

所述设备输入输出点数据库包含设备的所有的输入输出点的名称及所对应的设备零件的信息。

所述设备故障支持库包含设备所有故障解决方案，每种故障解决方案具体执行信息包含故障配件型号、维修注意事项、调用通用动画数据库中相应的动画及维修动画库中相应的维修动画的信息。