用于创建一个或多个飞行器元件的3D数字模型以产生增强现实图像的方法与流程

本发明涉及数据采集和处理领域，用于实现增强现实数字系统，该增强现实数字系统专用于对飞行器或飞行器元件的检查，例如以便在飞行器或飞行器元件上的维护操作期间提供辅助。

背景技术：

1、对飞行器的外表面的状况检查通常由操作者执行，而操作者的视场受到限制。

2、为了改善检查设备的过程，可能想寻求通过开发增强现实数字系统来帮助操作者执行该检查，其中，真实图像与处于一个或多个3d对象形式的一个或多个虚拟元素叠加，这一个或多个3d对象嵌入在图像序列中并表示设备的元件。因此，此类3d对象通常可以从来自cad(“计算机辅助设计”)软件的模型建立，且完全通过该软件来设计。

3、然而，可能不一定可获得所讨论的设备的所有部件的3d模型。

4、此外，来自cad工具的某些3d模型可能是保密的。

5、最后，来自cad工具的某些3d模型可能不充足，和/或不能由数字系统直接使用以实现并投射增强现实图像。

技术实现思路

1、本发明的一个目的在于提出一种用于创建一个部件的至少一部分或至少一个部件或至少一组飞行器部件的至少一个3d数字模型以产生增强现实图像的改进方法。

2、根据一个方面，本发明涉及一种用于创建至少一个飞行器元件的3d数字模型以产生增强现实图像的方法，该方法包括以下步骤：

3、a)扫描飞行器的至少一个元件，以产生表示所述元件的三维形状的数字化点的集合，然后使用计算机和/或至少一个计算机处理单元来：

4、b)由所述数字化点的集合形成表示所述元件的形状的至少一个给定3d网格，

5、c)修改所述给定网格的副本，以向所述副本添加至少一个缺失图案并产生所述飞行器元件的3d模型。

6、按照这种方式，无需访问或设置来自cad软件且完全由cad软件创建的对应模型，就能创建可用于产生增强现实图像的3d模型。

7、因此，还可容易地高亮显示所扫描的元件的特定区域。

8、这样的方法的另一个优点是这样的方法适用于对飞行器的部件的一部分、一个部件或一组部件进行建模。

9、这样的方法能够快速创建用于增强现实的3d模型(甚至当所扫描的元件或部件具有复杂形状时，仍能够快速创建用于增强现实的3d模型)。

10、缺失图案可对应于所述元件的位于所述元件的内部体积中的图案，和/或在步骤a)中扫描期间位于扫描仪的视场之外的图案。

11、因此，创建飞行器元件的保真的3d模型，并因此提高所产生的增强现实图像的精度。

12、有利地，可使用计算机辅助设计(cad)软件，特别是具有绘图特征的图形界面，来执行添加所述至少一个缺失图案。

13、根据实现方式的一种可能性，所述给定网格的副本可使用由所述计算机或所述计算机处理单元执行的至少一个以下步骤而获得：减少构成所述给定网格的多边形单元的数量，同时保留所述给定网格的整体几何形状。通过以这种方式减小3d模型，实现增强现实的系统可以使用更少的资源。

14、根据实现方式的一种可能性，所述给定网格的副本可通过使用所述计算机或所述计算机处理单元执行至少一个校正步骤而获得，校正步骤通过如下方式执行：

15、-向所述给定网格添加一个或多个多边形单元，和/或，

16、-从所述给定网格中移除一个或多个多边形单元，和/或

17、-移动所述给定网格的一个或多个多边形单元。

18、通过这样的校正，可以删除数字化期间可能存在的错误和/或产生更精确的模型。

19、根据一个方面，该方法可进一步包括至少一个如下步骤：切割对应于所述给定网格或所述给定网格的副本的第一网格，该切割使用所述计算机或所述计算机处理单元来执行并包括以下子步骤：

20、-定义包括第一网格的多个多边形单元的选择区域，

21、-删除位于所述选择区域中的多边形单元，以形成第二网格，

22、-定义由第一网格和第二网格之间的差异产生的第三网格。

23、有利地，所述网格的副本使得第三网格邻接另一个网格，该另一个网格通过根据第二选择区域切割第一网格而获得，所述选择区域和所述第二选择区域分别对应于所述元件的具有类似形状的部分。

24、根据另一方面，本发明涉及一种用于产生飞行器元件的增强现实图像的方法，该方法包括以下步骤：

25、-使用如先前所限定的方法形成所述飞行器元件的3d模型，

26、-在增强现实图像序列中显示该3d模型。

27、根据另一方面，本发明涉及一种用于产生飞行器元件的增强现实图像的方法，其中，使用3d跟踪工具，利用所述给定3d网格或所述副本的变形和参数化模型平移移动来形成增强现实图像序列。

28、根据另一方面，本发明涉及一种计算机程序，该计算机程序包括程序代码指令，以使得计算机处理单元或计算机能够执行如上所限定的方法的一个或多个步骤。

技术特征：

1.一种用于创建至少一个飞行器元件(10)的3d数字模型以产生增强现实图像的方法，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述缺失图案对应于所述元件(10)的位于所述元件(10)的内部体积中的图案，和/或在步骤a)中扫描期间位于扫描仪的视场之外的图案。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述给定网格的所述副本使用由所述计算机(30)或所述计算机处理单元(30)执行的至少一个以下步骤而获得：减少构成所述给定网格(m10)的多边形单元的数量，同时保留所述给定网格的整体几何形状。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述给定网格的所述副本通过使用所述计算机或所述计算机处理单元(30)执行校正步骤而获得，所述校正步骤通过如下方式执行：

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述网格的所述副本使得所述第三网格邻接另一个网格，该另一个网格通过根据第二选择区域切割所述第一网格而获得，所述选择区域和所述第二选择区域分别对应于所述元件(10)的具有类似形状的部分。

6.一种用于产生飞行器元件(10)的增强现实图像的方法，包括：

7.根据权利要求6所述的用于产生飞行器元件(10)的增强现实图像的方法，其中，使用3d跟踪工具，利用所述给定3d网格或所述副本的变形和参数化模型平移移动来形成所述增强现实图像序列。

技术总结
用于创建至少一个飞行器元件(10)的3D数字模型以产生增强现实图像的方法，该方法包括以下步骤：a)通过扫描仪(20)扫描飞行器的至少一个元件(10)，以产生表示元件(10)的三维形状的数字化点的集合，然后使用计算机(30)和/或至少一个计算机处理单元(30)：b)从数字化点的集合形成表示元件(10)的形状的至少一个给定3D网格，c)修改给定网格的副本，以包括缺失几何图案，缺失几何图案尤其对应于元件(10)的位于其内部空间中的图案，和/或在步骤a)中扫描期间位于扫描仪的视场之外的图案。

技术研发人员：迪米特里·阿兰·福隆,纪尧姆·朱尔斯·皮埃尔·克莱因
受保护的技术使用者：赛峰起落架系统公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15