[发明专利]一种用于户外探险的夜行路况标识系统

说明书

本发明提供了一种用于户外探险的夜行路况标识系统，包括：所述的中央控制器包括：AR眼镜、红外摄像头、超声波传感器、微型投影仪和中央控制器；本发明的系统通过将增强现实技术应用于夜行路况标识功能上，与传统的导航设备相比，本系统具有较高程度的自主分析功能，无需使用GPS信号导航功能，仅需佩戴可移动的AR视觉眼镜，在行走过程中即可随时观察到图像化的路况标识信息，避免因导航不准确而给探险者带来新的危险；本系统能够在光线较暗或无法看清周围环境的情况下，为探险者提供具体地形显示影像，并与真实场景相互结合，提高了探险者的夜视能力。

技术领域

本发明涉及路况标识设备领域，具体涉及一种用于户外探险的夜行路况标识系统。

背景技术

户外探险是指以野外自然环境为场地，带有探险性质或体验探险性质的旅游方式，因其存在一定的刺激性和未知性，深受广大年轻人的喜爱。户外探险的目的地往往位于远离城市的郊外、山区、荒漠等人烟稀少、危险的地区，在给探险者带来刺激、紧张等满足感的同时，还存在着巨大的安全隐患。例如，在户外探险过程中遭遇地震、泥石流等自然灾害的侵袭，或者因遇到多种路况迷失方向，进而误入地势险峻的险境，甚至因此造成坠崖、滚落或落水等惨剧发生。

以上危险都是因探险者对当前路况不清所致；尤其是在光线较暗的深山、洞穴探险及夜间行走的过程中，探险者通常使用头灯或手电筒照明，但是，由于照明灯光线照射范围有限，使得探险者对周围环境的可视化程度不足，仍无法解决根本问题。

对此，多数户外探险者都随身携带导航设备，以实现位置的实时定位功能。但是，由于在野外一般会出现GPS信号不清晰或根本无法接收到GPS信号的情况，从而导致导航无法实现。另外，由于民用GPS本身存在定位误差(误差范围在5米-20米)，无法有效分辨，且无论是传统GPS导航技术还是专业GPS导航硬件技术，在一些复杂的地形，如山路中时，设备上只会有路线并且在大部分情况下都会取最近路线，而不能针对客户在复杂地形中的实际需要进行指导，尤其是在夜间使用时会给探险者带来新的危险，达不到导航的目的。

发明内容

本发明的目的在于，为解决现有技术中户外探险用的导航设备无法在夜间给探险者提供路况的技术问题，提出一种用于户外探险的夜行路况标识系统，该系统以增强现实显示技术为基础，能够在夜间为探险者提供可视化的实景显示功能，使得探险者实时了解当前所处的具体环境。

为实现上述目的，本发明提供的一种用于户外探险的夜行路况标识系统，该系统具体包括：所述的中央控制器包括：AR眼镜、红外摄像头、超声波传感器、微型投影仪和中央控制器；

所述AR眼镜的两侧镜架上对称设置有至少两个红外摄像头，所述的红外摄像头用于采集其可视范围内的红外夜视图像，并将生成的图像数据发送至中央控制器；

所述超声波传感器的信号输出端与中央控制器连接，用于向周围环境发射超声波信号，并将采集获得的回波信号发送至中央控制器；

所述的中央控制器利用接收到的图像数据构建设备所处环境的三维空间模型，并在所述的三维空间模型中对回波信号进行空间定位，生成定位数据，同时对接收到的回波信号进行测距分析，并将测距数据进行图像转化，获得虚拟显示对象，结合红外线场景对虚拟显示对象进行渲染，并通过微型投影仪将渲染后的虚拟显示对象按定位数据指示的坐标位置进行投影，该中央控制器还用于从接收的图像数据中识别出人体的手势数据，通过对手势数据进行分析后生成对应的动作数据，并利用该动作数据执行人机交互操作；

所述微型投影仪的信号输入端与中央控制器连接，该微型投影仪的投射端与AR眼镜上设置的半透射镜相对，用于将中央控制器输出的图像投影至半透射镜上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述的中央控制器包括：图像信号处理模块、声信号处理模块、空间模型构建模块、测距模块、回波信号定位模块、图像渲染模块和手势辨识模块；