远程协作技术关键问题研究论文_王强

(国网山西省电力公司)

摘要:5G时代到来,引发计算效率、数据存储能力与传输速度的提升。AR迎接更大挑战的同时,也会更加垂直地深入到人们的日常生活与工作中,例如AR远程协作,已经可以跨越空间,进行“面对面”的远程电力检修作业指导,并有望在5G时代带来更丰富的协作交互内容。但是任何技术应用,都不是一蹴而就,远程标注可能会随着视角漂移,造成错误显示标记的情况,本文就此问题展开研究论述。

关键词:实施标注、远程协作、特征点库

1.图像实时标注技术

为了实现第一人称远程实景指导,现场图像的远程实时标注是必须要实现的功能。由于AR设备传输的图像视角灵活,远程标注可能会随着视角漂移,造成错误显示标记的情况。本章通过研究图像识别技术,将标记和被标记物进行捆绑,使得远程标记能够不受视角变化正确标记设备。

首先构建远程视频图像的采集模型,进行视频帧差分析,采用基于隐马尔科夫模型构建视频传输网络结构模型,进行远程视频图像的采集,构建视顿传输网络通信结构模型是进行编码算法设计的基础,在远程视顿图像实时标注的整个流程中,采用编码调度方法参与单项模块的图像信思编码,进行局部信息提取,核算出每一项中的编码参数,将远程视频图像的采集模型转化 为视频关键帧时间序列的重排和信息特征排布问题,在视频图像的域特征点通过Harris 角点检测进行特征点标记,得到远程视频图像采集的第i行第j个像素对应像素信息为:

其中,1≤k≤P为图像平均灰度假定已求得域特征点预置乱因子,则可以得到:

其中:Rmm(d)-远程视频图像的最小置乱距离表达式;N-参与特征点标注的点个数;-远程视频图像在高光谱区域块相位特性。

根据上述采集模型,采用小波降噪方法进行图像降噪,得到图像的降噪输出为:

其中,I(k)(i,j)为k阶匹配像素级,对小波降噪输出的图像进行特征提取,进行实时标注。

2.特征提取及图像的实时标注

对输出的降噪图像通过多尺度关键帧提取进行自动标注,实现图像特征提取和信息识别。采用关键帧信息分解方法构建远程视频图像的RGB分量,在域特征点关联区间内存在两个信息特征区域进行加权处理,表达式为:

构建一幅远程视频图像的M`N维灰度图像,采用信息编码方法进一步进行图像加密的特征提取,得到:

采用区域分割得到图像多尺度关键帧提取的递推公式如下:

用Xij来表示(i,j)位置处远程视频图像的灰度值,且:

其中:PS1(d)为图像特征点的关联特性表达式;RS1(d)为采样点的关联特征信息,形成图像的特征点库,对于原始点库,通过关键帧提取,实现图像实时标注。

图像远程标注效果

3.第一人称模拟远程协作技术

鉴于AR独特的第一人称视角模式,可以通过设备实现第一人称的远程协作技术。通过网络在后台同视觉查看现场检修人员的工作场景,直接在后台以截图标注的方式注明关键部件或关键工作,同屏现实到现场工作人员AR设备上,实现同步同频沟通,避免因表达或理解而产生的操作错误,快速解决问题,帮助一线人员提高现场处置能力。

(1)后台程序功能

协助发起/应答:后台可以发起协助,也可以响应作业端发起的协助请求;

会话管理:作业端与后台通信连接后形成一次会话

通信基本功能:丰富样式(图片、文字)实时推送,支持视频、语音、PDF文档、录像、视频推送等多种互动交互方式;

数据安全体系:利用 HTTPS 技术对数据传输通道加密,保障数据传输的安全,运用128 位加密技术对数据本地化存储加密,保障数据本地存储的安全;

(2)作业端程序功能

申请协助:作业端发起的协助请求,系统支持双向实时视频通信;

通信基本功能:丰富样式(图片、文字)实时推送,支持视频、语音、录音、录像、视频推送等多种互动交互方式;

会话管理:作业端与后台通信连接后形成一次会话。

选择专家:申请协助发起后,可以查看当前在线专家,可以按照专业类别和擅长领域选择专家;

数据安全体系:利用 HTTPS 技术对数据传输通道加密,保障数据传输的安全,运用128 位加密技术对数据本地化存储加密,保障数据本地存储的安全。

(3)第一人称远程协作指导流程

第一人称远程协作指导流程

(4)作业端应用界面

第一人称远程指导

4.结语

本文通过研究图像实施标注技术,模拟第一人称远程指导,从而对远程协助技术流程进行了详细阐述和分析。针对错误显示标记的问题,提出了基于隐马尔科夫模型构建视频传输网络结构模型,进行远程视频图像的采集,最后对第一人称模拟远程协作技术功能、流程进行了阐述。总结看来,从VR到AR,我们突破了与环境的交互,远程协作可以在不同“透明度”的空间中自由切换,助力各类创新应用,并为用户提供极致体验。

参考文献:

[1]陈翔宇.论VR技术与AR技术的未来发展.科技创新与生产力,1674-9146.2017

[2]何岭松,王峻峰.基于因特网的设备故障远程协作诊断技术.中国机械过程,1004-132X.1999

[3]周绍华.信息技术的应用与中学教学模式的优化.才智,2015,(12)

论文作者:王强

论文发表刊物:《电力设备》2019年第11期

论文发表时间:2019/10/18

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