[发明专利]基于AR技术的模具拆装工程训练系统的搭建方法

摘要

基于AR技术的模具拆装工程训练系统的搭建方法，本发明涉及机械产品拆装训练领域。本发明的目的是为解决虚拟现实技术不能够对现实场景进行完整描绘的问题。本发明利用AR技术将虚拟的装配引导信息叠加至实际的装配操作环境，利用网络摄像机和投影仪构建虚实结合的场景，同时利用投影仪投射引导信息、摄像机实时获取实际操作图像与匹配模板图像匹配，能够对现实场景100％描绘，引导信息通过显示设备显示在用户视野中，对实际操作起到很好的引导效果，提高了受训者的学习自主性，应用ORB算子对图像特征点快速识别，做到延时低、系统流畅性好，ORB算子运算速度大约为SURF算子的10倍、SIFT算子的40倍，明显加快程序运行流程。本发明用于机械产品拆装训练领域。

主权项

1.基于AR技术的模具拆装工程训练系统的搭建方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一：设计模具拆装过程中的引导信息；引导信息包括：每一步拆装过程所需零件模型的信息、拆装过程的动画演示和拆装完成后的模型展示；步骤二：使用VS2015中C++语言的MFC类库，搭建模具拆装工程训练系统的图形化界面，根据设计需要添加Button、Slider和Tab控件；步骤三：下载OpenCV3.4.1、HCNet和ZBarSDK，OpenCV3.4.1用于实现计算机视觉功能、HCNet作为网络摄像机、ZBarSDK用于实现条形码识别功能，将OpenCV3.4.1、HCNet和ZBarSDK导入VS2015，并配置开发环境；步骤四：调用网络摄像机，对网络摄像机进行标定和畸变校正；步骤五：构建网络摄像机和投影仪的位置关系，利用Excel软件的开发工具功能生成添加验证的Code39条形码，并利用ZBar对条形码进行条形码识别；步骤六：利用网络摄像机的抓图功能拍摄每一步拆装过程中零件盒所得部件的匹配模板图像；步骤七：根据全部拆装过程，设计程序逻辑，实现对引导信息、匹配模板图像的读取，同时利用投影仪投射引导信息，根据引导信息，网络摄像机实时获取每一步拆装过程的实际操作图像，将实际的操作图像与匹配模板图像进行特征点匹配，并对匹配成功的特征点进行筛选；步骤八：记录筛选后的特征点匹配对数，若网络摄像机获取的实际的操作图像与匹配模板图像特征点匹配数量达到匹配模板图像自匹配特征点数量的70％，则认定匹配成功，继续执行步骤七设计的程序逻辑，直至完成全部拆装过程；否则认定匹配未成功，则对零部件位置进行调整后，继续对网络摄像机获取的实际的操作图像与匹配模板图像进行特征点匹配，直至认定匹配成功；继续执行步骤七设计的程序逻辑，直至完成全部拆装过程。