[实用新型]基于三维体感摄影机的带电作业仿真训练系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种仿真训练系统，具体涉及一种基于三维体感摄影机的带电作业仿真训练系统。

背景技术

由于带电作业的危险性，带电作业培训不能在现场设备上进行。传统的带电作业培训大多是在计算机上完成的，学员使用鼠标和键盘对计算机中电气设备进行操作。但是这种培训方式与真实场景有很大不同，很难让学员产生现场操作的真实体验。随着虚拟现实技术的发展，虚拟现实技术被应用于电力仿真培训领域，可以借助数据手套、光学数据衣等动作捕捉设备来与虚拟场景进行交互。

目前的动作捕捉设备系统价格昂贵、操作复杂、设备处理工作量大，并且对于动作捕捉操作场地的光照、反射情况有较高的要求，装置校准也较为繁琐。

实用新型内容

本实用新型提供一种基于三维体感摄影机的带电作业仿真训练系统，可以准确地识别人体动作，价格低廉，操作简单。

为实现上述目的，本实用新型提供一种基于三维体感摄影机的带电作业仿真训练系统，其特点是，该系统包含：

训练间，其具有半封闭的洞穴状空间，训练间的侧壁设置有投影屏幕；

三维体感摄影机，其设置于训练间内，采集训练间中受训人员的动作与位移，转为人体行动数据并输出；

仿真场景存储模块，其存储预设的仿真场景信息；

图像合成机，其输入端电路连接三维体感摄影机和仿真场景存储模块的输出端；

图像生成机，其输入端网络连接图像合成机的输出端；

投影仪，其输入端电路连接图像生成机的输出端，投影输出端分别对准所述投影屏幕。

上述三维体感摄影机采用微软公司的Kinect设备。

上述图像合成机与图像生成机之间通过网络交换机进行网络通信。

每个上述投影屏幕配备有两组图像生成机和投影仪，该两组图像生成机和投影仪分别生成渲染左、右眼的三维场景图像投射于投影屏幕，该配电仿真训练系统还包含匹配三维场景图像的立体眼镜。

该系统还包含靠近训练间设置的音响设备。

上述训练间设有三面相邻的侧壁，该三面侧壁中相邻的两侧壁之间呈直角设置。

上述三面侧壁上分别设有投影屏幕，每个投影屏幕分别对应设有投影仪。

上述图像合成机与图像生成机采用集成电路。

本实用新型基于三维体感摄影机的带电作业仿真训练系统和现有技术的配电训练技术相比，其优点在于，本实用新型采用三维体感摄影机Kinect作为受训人员动作捕捉采集设备，可以准确地识别人体动作，价格低廉，操作简单。

本实用新型基于洞穴状虚拟系统技术，采用半封闭空间并配合投影建立配电操作仿真的硬件环境，通过动作捕捉设备采集受训人员的操作动作，并通过由集成电路实现的图像合成机将预制的仿真场景与受训人员的仿真操作进行合成与适当交互，并将合成的仿真操作的图像通过投影仪投射在训练间中给受训人员查看，以实现增强受训人员现场真实操作体验、提高培训效果的目的；

本实用新型还设有立体眼镜和音响设备，立体眼镜实现仿图像的三维化，提高受训人员的视觉感受，音响设备增加训练期间的环境声音仿真，增强受训人员现场真实操作体验、提高培训效果。

附图说明

图1为本实用新型基于三维体感摄影机的带电作业仿真训练系统的硬件结构示意图；

图2为本实用新型基于三维体感摄影机的带电作业仿真训练系统的图像合成机的电路框图；

图3为本实用新型基于三维体感摄影机的带电作业仿真训练系统的图像生成机的电路框图。

具体实施方式

以下结合附图，进一步说明本实用新型的具体实施例。

如图1所示，本实用新型一种基于三维体感摄影机的带电作业仿真训练系统，该系统集成了图形处理站、网络交换机4、三维体感摄影机1、立体眼镜、投影仪6、音响的硬件设备。

配电仿真训练系包含有训练间，该训练间采用一个具有半封闭空间的洞穴状房间，其中一个侧壁设有进入口，其余侧壁则设有投影屏幕7，用于仿真操作图像投射。本实施例中训练间设有三面相邻的作为图像投射的侧壁，该三面侧壁中相邻的两侧壁之间呈直角设置，该三面内侧壁上分别设有投影屏幕7，每个投影屏幕7分别对应设有投影仪6，图像分别通过三个投影屏幕7对应的投影仪6投射到三面内侧壁上组成一个整体的仿真的配电训练场景。训练间用于投射图像的内侧壁还可以做成弧形或环形屏幕以投射场景图像，提高仿真的体验。