一種基于視頻地圖的災(zāi)難救生模擬訓(xùn)練方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于視頻地圖【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于視頻地圖的災(zāi)難救生模擬訓(xùn)練方法及系統(tǒng)。所述基于視頻地圖的災(zāi)難救生模擬訓(xùn)練方法包括：步驟a：以定位視頻與GIS為基礎(chǔ)，建立城市視頻地圖；步驟b：選擇災(zāi)難視頻文件，對(duì)視頻文件進(jìn)行定位處理，并添加空間坐標(biāo)，使定位視頻在城市視頻地圖上播放并對(duì)應(yīng)到現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練場(chǎng)所中；步驟c：通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)播放定位視頻，用戶通過(guò)佩戴增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)進(jìn)入現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練場(chǎng)景中，并根據(jù)用戶所在位置及播放的定位視頻進(jìn)行防災(zāi)救生訓(xùn)練。本發(fā)明通過(guò)定位視頻的播放，結(jié)合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，模擬各種災(zāi)害場(chǎng)景，使用戶在身臨其境的感受中開展救生訓(xùn)練，具有強(qiáng)真實(shí)感。
【專利說(shuō)明】一種基于視頻地圖的災(zāi)難救生模擬訓(xùn)練方法及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于視頻地圖【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于視頻地圖的災(zāi)難救生模擬訓(xùn)練方法及系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]開展災(zāi)難應(yīng)急及救生訓(xùn)練，提高公眾自我保護(hù)能力，成為當(dāng)今公共安全與社會(huì)治理的重大課題，但由于管理及技術(shù)原因，現(xiàn)有的應(yīng)急及救生訓(xùn)練無(wú)法將真實(shí)空間和視頻空間進(jìn)行融合，從而模擬各種災(zāi)害場(chǎng)景，使用戶在身臨其境的感受中開展救生訓(xùn)練，而導(dǎo)致訓(xùn)練效果不佳。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種基于視頻地圖的災(zāi)難救生模擬訓(xùn)練方法及系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有的現(xiàn)有的應(yīng)急及救生訓(xùn)練無(wú)法將真實(shí)空間和視頻空間進(jìn)行融合，從而模擬各種災(zāi)害場(chǎng)景，使用戶在身臨其境的感受中開展救生訓(xùn)練，而導(dǎo)致訓(xùn)練效果不佳的技術(shù)問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種基于視頻地圖的災(zāi)難救生模擬訓(xùn)練方法，包括:
[0005]步驟a:以定位視頻與GIS為基礎(chǔ)，建立城市視頻地圖；
[0006]步驟b:選擇災(zāi)難視頻文件，對(duì)視頻文件進(jìn)行定位處理，并添加空間坐標(biāo)，使定位視頻在城市視頻地圖上播放并對(duì)應(yīng)到現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練場(chǎng)所中；
[0007]步驟c:通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)播放定位視頻，用戶通過(guò)佩戴增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)進(jìn)入現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練場(chǎng)景中，并根據(jù)用戶所在位置及播放的定位視頻進(jìn)行防災(zāi)救生訓(xùn)練。
[0008]本發(fā)明實(shí)施例采取的技術(shù)方案還包括:在所述步驟a中，所述建立城市視頻地圖的方法具體為:通過(guò)視頻測(cè)繪與坐標(biāo)化，將城市監(jiān)控視頻按其空間位置，投影到電子地圖上；并按照街景模式，以其拍攝點(diǎn)為中心坐標(biāo)，將城市監(jiān)控視頻分幀投影到電子地圖相關(guān)位置的立體球形坐標(biāo)系上，形成城市視頻地圖，并可按照視頻內(nèi)容與空間位置進(jìn)行交互查詢與追蹤定位。
[0009]本發(fā)明實(shí)施例采取的技術(shù)方案還包括:所述步驟b還包括以下步驟:
[0010]步驟bl:按照現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練場(chǎng)景的空間邏輯結(jié)構(gòu)選擇相關(guān)災(zāi)難視頻，開展各地點(diǎn)的位置測(cè)繪，獲得其控制點(diǎn)坐標(biāo)，并對(duì)視頻文件進(jìn)行定位處理，在視頻文件中添加空間坐標(biāo)，使定位視頻與現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練場(chǎng)景的空間位置相對(duì)應(yīng)；
[0011]步驟b2:將定位視頻投放至城市視頻地圖上，并進(jìn)一步匹配至現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練場(chǎng)景中，實(shí)現(xiàn)立體播放；
[0012]步驟b3:將城市視頻地圖與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)相連接，并在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中播放定位視頻，同時(shí)對(duì)定位視頻進(jìn)行音效處理，加入訓(xùn)練提示語(yǔ)。
[0013]本發(fā)明實(shí)施例采取的技術(shù)方案還包括:在所述步驟bl中，所述對(duì)視頻文件進(jìn)行定位處理、在視頻文件中添加空間坐標(biāo)的方法具體為:獲取視頻文件采集地的地理位置信息數(shù)據(jù)；將所述地理位置信息數(shù)據(jù)插入所述視頻文件的文件頭保留字段中；以所述地理位置信息數(shù)據(jù)為索引，建立基于空間位置查詢、聚類以及關(guān)聯(lián)分析的視頻文件數(shù)據(jù)庫(kù)。
[0014]本發(fā)明實(shí)施例采取的技術(shù)方案還包括:在所述步驟c中，所述通過(guò)佩戴增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)進(jìn)行防災(zāi)救生訓(xùn)練具體包括以下步驟:
[0015]步驟Cl:坐標(biāo)系的注冊(cè)跟蹤；增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)需要建立虛擬空間坐標(biāo)系與真實(shí)空間坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系，使得虛擬物體合并到真實(shí)世界的正確位置上，這個(gè)過(guò)程就是注冊(cè)；由于用戶的位置或視線不斷變化，系統(tǒng)要實(shí)時(shí)根據(jù)觀察者的視場(chǎng)重建坐標(biāo)系的關(guān)系，這個(gè)過(guò)程;^足艮足冢;
[0016]步驟c2:空間定位；投射圖像必須在空間定位上與用戶視野相關(guān)，當(dāng)用戶視野變動(dòng)時(shí)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)產(chǎn)生的增強(qiáng)信息隨之相應(yīng)變化，這依靠三維電子地圖注冊(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)；增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)用戶視線方向，為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)提供添加虛擬信息在投影平面中映射位置的依據(jù)，并將這些信息實(shí)時(shí)顯示在觀測(cè)顯示設(shè)備的正確位置。
[0017]步驟c3:用戶交互；通過(guò)交互設(shè)備實(shí)現(xiàn)用戶與虛擬物體自然交互，跟蹤定位到其所在位置。
[0018]本發(fā)明實(shí)施例提供的另一技術(shù)方案為:一種基于視頻地圖的災(zāi)難救生模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，包括視頻地圖建立模塊、視頻定位模塊和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，所述視頻地圖建立模塊用于以定位視頻與GIS為基礎(chǔ)，建立城市視頻地圖；所述視頻定位模塊用于選擇災(zāi)難視頻文件，對(duì)視頻文件進(jìn)行定位處理，并添加空間坐標(biāo)，使定位視頻在城市視頻地圖上播放并對(duì)應(yīng)到現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練場(chǎng)景中；所述增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)與視頻地圖建立模塊相連接，通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)播放定位視頻，用戶通過(guò)佩戴增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)進(jìn)入現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練場(chǎng)景中，并根據(jù)用戶所在位置及播放的定位視頻進(jìn)行防災(zāi)救生訓(xùn)練。
[0019]本發(fā)明實(shí)施例采取的技術(shù)方案還包括:所述視頻定位模塊包括視頻定位單元和視頻投放單元；
[0020]所述視頻定位單元用于按照現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練場(chǎng)景的空間邏輯結(jié)構(gòu)選擇相關(guān)災(zāi)難視頻，開展各地點(diǎn)的位置測(cè)繪，獲得其控制點(diǎn)坐標(biāo)，并對(duì)視頻文件進(jìn)行定位處理，在視頻文件中添加空間坐標(biāo)，使之與現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練場(chǎng)景的空間位置相對(duì)應(yīng)；所述對(duì)視頻文件進(jìn)行定位處理、在視頻文件中添加空間坐標(biāo)的方法具體為:獲取視頻文件采集地的地理位置信息數(shù)據(jù)；將所述地理位置信息數(shù)據(jù)插入所述視頻文件的文件頭保留字段中；以所述地理位置信息數(shù)據(jù)為索弓丨，建立基于空間位置查詢、聚類以及關(guān)聯(lián)分析的視頻文件數(shù)據(jù)庫(kù)；
[0021]所述視頻投放單元用于將定位視頻投放至城市視頻地圖上，并進(jìn)一步匹配至現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練場(chǎng)景中，實(shí)現(xiàn)立體播放。
[0022]本發(fā)明實(shí)施例采取的技術(shù)方案還包括:還包括音效處理模塊，所述音效處理模塊用于根據(jù)災(zāi)難主題及訓(xùn)練場(chǎng)所對(duì)定位視頻進(jìn)行音效處理，加入訓(xùn)練提示語(yǔ)；所述增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)與音效處理模塊相連接，通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)播放訓(xùn)練提示語(yǔ)。
[0023]本發(fā)明實(shí)施例采取的技術(shù)方案還包括:所述視頻地圖建立模塊建立城市視頻地圖的方法具體為:通過(guò)視頻測(cè)繪與坐標(biāo)化，將城市監(jiān)控視頻按其空間位置，投影到電子地圖上；并按照街景模式，以其拍攝點(diǎn)為中心坐標(biāo)，將城市監(jiān)控視頻分幀投影到電子地圖相關(guān)位置的立體球形坐標(biāo)系上，形成城市視頻地圖，并可按照視頻內(nèi)容與空間位置進(jìn)行交互查詢與追蹤定位。
[0024]本發(fā)明實(shí)施例采取的技術(shù)方案還包括:所述增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)包括觀測(cè)顯示設(shè)備、注冊(cè)跟蹤模塊、空間定位模塊和交互設(shè)備；
[0025]觀測(cè)顯示設(shè)備:包括頭盔、立體眼鏡、投影顯示器、移動(dòng)顯示器或電腦顯示器，用于播放定位視頻及訓(xùn)練提示語(yǔ)；
[0026]注冊(cè)跟蹤模塊:增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)需要建立虛擬空間坐標(biāo)系與真實(shí)空間坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系，使得虛擬物體合并到真實(shí)世界的正確位置上，這個(gè)過(guò)程就是注冊(cè)；由于用戶的位置不斷變化，系統(tǒng)要實(shí)時(shí)根據(jù)觀察者的視場(chǎng)重建坐標(biāo)系的關(guān)系，這個(gè)過(guò)程是跟蹤；
[0027]空間定位模塊:投射圖像必須在空間定位上與用戶視野相關(guān)，當(dāng)用戶視野變動(dòng)時(shí)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)產(chǎn)生的增強(qiáng)信息隨之相應(yīng)變化，這依靠三維電子地圖注冊(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)；空間定位模塊實(shí)時(shí)檢測(cè)用戶視線方向，為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)提供添加虛擬信息在投影平面中映射位置的依據(jù)，并將這些信息實(shí)時(shí)顯示在觀測(cè)顯示設(shè)備的正確位置；
[0028]交互設(shè)備:用于實(shí)現(xiàn)用戶與虛擬物體的自然交互，跟蹤定位到用戶所在位置。
[0029]本發(fā)明實(shí)施例的基于視頻地圖的災(zāi)難救生模擬訓(xùn)練方法及系統(tǒng)通過(guò)將定位視頻投放至城市視頻地圖上并對(duì)應(yīng)到現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練場(chǎng)景中，結(jié)合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，將圖像信息強(qiáng)加在現(xiàn)實(shí)世界之上而造成二者的結(jié)合，借助計(jì)算機(jī)圖形圖像與可視化技術(shù)產(chǎn)生虛擬對(duì)象，并通過(guò)傳感技術(shù)將它們準(zhǔn)確地“放置”于真實(shí)環(huán)境中，使之借助顯示設(shè)備與真實(shí)環(huán)境融為一體，實(shí)現(xiàn)真實(shí)空間和視頻空間的有機(jī)融合，從而模擬各種災(zāi)難場(chǎng)景，使用戶在身臨其境的感受中開展救生訓(xùn)練，并加入音頻作為訓(xùn)練內(nèi)容，具有強(qiáng)真實(shí)感；同一場(chǎng)所可進(jìn)行多內(nèi)容的防災(zāi)救生訓(xùn)練，降低成本。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的基于視頻地圖的災(zāi)難救生模擬訓(xùn)練方法的流程圖；
[0031]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的佩戴增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)進(jìn)行防災(zāi)救生訓(xùn)練的方法的流程圖；
[0032]圖3是本發(fā)明實(shí)施例的基于視頻地圖的災(zāi)難救生模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0033]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0034]請(qǐng)參閱圖1，是本發(fā)明實(shí)施例的基于視頻地圖的災(zāi)難救生模擬訓(xùn)練方法的流程圖。本發(fā)明實(shí)施例的基于視頻地圖的災(zāi)難救生模擬訓(xùn)練方法包括以下步驟:
[0035]步驟100:以定位視頻與GIS為基礎(chǔ)，建立城市視頻地圖；
[0036]在步驟100中，建立城市視頻地圖的方法具體為:通過(guò)視頻測(cè)繪與坐標(biāo)化，將城市監(jiān)控視頻按其空間位置，投影到電子地圖上；并按照街景模式，以其拍攝點(diǎn)為中心坐標(biāo)，將城市監(jiān)控視頻分幀投影到電子地圖相關(guān)位置的立體球形坐標(biāo)系上，形成城市視頻地圖，并可按照視頻內(nèi)容與空間位置進(jìn)行交互查詢與追蹤定位。
[0037]步驟200:按照現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練場(chǎng)景的空間邏輯結(jié)構(gòu)選擇相關(guān)災(zāi)難視頻，開展各地點(diǎn)的位置測(cè)繪，獲得其控制點(diǎn)坐標(biāo)，并對(duì)視頻文件進(jìn)行定位處理，在視頻文件中添加空間坐標(biāo)，使之與現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練場(chǎng)景的空間位置相對(duì)應(yīng)；
[0038]在步驟200中，災(zāi)難視頻包括火災(zāi)、水災(zāi)、爆炸、地震、恐襲等；對(duì)視頻文件進(jìn)行定位處理、在視頻文件中添加空間坐標(biāo)的方法具體為:獲取視頻文件采集地的地理位置信息數(shù)據(jù)；將所述地理位置信息數(shù)據(jù)插入所述視頻文件的文件頭保留字段中；以所述地理位置信息數(shù)據(jù)為索引，建立基于空間位置查詢、聚類以及關(guān)聯(lián)分析的視頻文件數(shù)據(jù)庫(kù)；本發(fā)明提出的在視頻文件中添加地理位置信息并建立索引的方法在將經(jīng)瑋度信息同步記錄到視頻文件頭文件的保留字段中，并建立基于空間位置的視頻文件數(shù)據(jù)庫(kù)，可以提高視頻數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、檢索效率，從而開展基于地理位置信息的視頻內(nèi)容關(guān)聯(lián)分析。
[0039]步驟300:將定位視頻投放至城市視頻地圖上，并進(jìn)一步匹配至現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練場(chǎng)景中，實(shí)現(xiàn)立體播放；
[0040]步驟400:將城市視頻地圖與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)相連接，并在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中播放定位視頻，同時(shí)對(duì)定位視頻進(jìn)行音效處理，加入訓(xùn)練提示語(yǔ)；
[0041]在步驟400中，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)包括顯示設(shè)備、攝像機(jī)、傳感器、跟蹤器、交互設(shè)備等，顯示設(shè)備包括頭盔、立體眼鏡、投影顯示器、移動(dòng)顯示器和電腦顯示器等。
[0042]步驟500:通過(guò)佩戴增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)進(jìn)入現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練場(chǎng)景中，并根據(jù)用戶所在位置、播放的定位視頻及訓(xùn)練提示語(yǔ)進(jìn)行防災(zāi)救生訓(xùn)練，使用戶在真實(shí)環(huán)境中體驗(yàn)視頻內(nèi)容并與之進(jìn)行交互；
[0043]在步驟500中，請(qǐng)一并參閱圖2，是本發(fā)明實(shí)施例的佩戴增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)進(jìn)行防災(zāi)救生訓(xùn)練的方法的流程圖。本發(fā)明實(shí)施例的佩戴增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)進(jìn)行防災(zāi)救生訓(xùn)練的方法包括以下步驟:
[0044]步驟510:坐標(biāo)系的注冊(cè)跟蹤；
[0045]增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)需要建立虛擬空間坐標(biāo)系與真實(shí)空間坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系，使得虛擬物體合并到真實(shí)世界的正確位置上，這個(gè)過(guò)程就是注冊(cè)(Registrat1n);由于觀察者(用戶)的位置或視線不斷變化，系統(tǒng)要實(shí)時(shí)根據(jù)觀察者的視場(chǎng)重建坐標(biāo)系的關(guān)系，這個(gè)過(guò)程是跟蹤(Tracking)。
[0046]步驟520:空間定位；
[0047]投射圖像必須在空間定位上與用戶視野相關(guān)，當(dāng)用戶視野變動(dòng)時(shí)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)產(chǎn)生的增強(qiáng)信息隨之相應(yīng)變化，這依靠三維電子地圖注冊(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)；增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)用戶視線方向，為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)提供添加虛擬信息在投影平面中映射位置的依據(jù)，并將這些信息實(shí)時(shí)顯示在觀測(cè)顯示設(shè)備的正確位置。
[0048]步驟530:用戶交互；
[0049]通過(guò)交互設(shè)備實(shí)現(xiàn)用戶與虛擬物體自然交互，跟蹤定位到其所在位置；交互設(shè)備的交互方式包括硬件方式、視頻處理方式或手勢(shì)識(shí)別方式，例如數(shù)據(jù)手套、在標(biāo)識(shí)物上生成按鈕菜單等。
[0050]請(qǐng)參閱圖3，是本發(fā)明實(shí)施例的基于視頻地圖的災(zāi)難救生模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明實(shí)施例的基于視頻地圖的災(zāi)難救生模擬訓(xùn)練系統(tǒng)包括視頻地圖建立模塊、視頻定位模塊、音效處理模塊和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，視頻地圖建立模塊用于以定位視頻與GIS為基礎(chǔ)，建立城市視頻地圖；視頻定位模塊用于按照現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練場(chǎng)景的空間邏輯結(jié)構(gòu)選擇相關(guān)災(zāi)難視頻文件，對(duì)視頻文件進(jìn)行定位處理，并添加空間坐標(biāo)，使定位視頻在城市視頻地圖上播放并對(duì)應(yīng)到現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練場(chǎng)景中；音效處理模塊用于根據(jù)災(zāi)難主題及訓(xùn)練場(chǎng)所對(duì)定位視頻進(jìn)行音效處理，加入訓(xùn)練提示語(yǔ)；增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)分別與視頻地圖建立模塊及音效處理模塊相連接，通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)播放定位視頻及訓(xùn)練提示語(yǔ)，用戶通過(guò)佩戴增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)進(jìn)入現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練場(chǎng)景中，并根據(jù)用戶所在位置、播放的定位視頻及訓(xùn)練提示語(yǔ)進(jìn)行防災(zāi)救生訓(xùn)練，使用戶在真實(shí)環(huán)境中體驗(yàn)視頻內(nèi)容并與之進(jìn)行交互。具體地:
[0051]視頻地圖建立模塊建立城市視頻地圖的方法具體為:通過(guò)視頻測(cè)繪與坐標(biāo)化，將城市監(jiān)控視頻按其空間位置，投影到電子地圖上；并按照街景模式，以其拍攝點(diǎn)為中心坐標(biāo)，將城市監(jiān)控視頻分幀投影到電子地圖相關(guān)位置的立體球形坐標(biāo)系上，形成城市視頻地圖，并可按照視頻內(nèi)容與空間位置進(jìn)行交互查詢與追蹤定位。
[0052]視頻定位模塊包括視頻定位單元和視頻投放單元；
[0053]視頻定位單元用于按照現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練場(chǎng)景的空間邏輯結(jié)構(gòu)選擇相關(guān)災(zāi)難視頻，開展各地點(diǎn)的位置測(cè)繪，獲得其控制點(diǎn)坐標(biāo)，并對(duì)視頻文件進(jìn)行定位處理，在視頻文件中添加空間坐標(biāo)，使之與現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練場(chǎng)景的空間位置相對(duì)應(yīng)；其中，災(zāi)難視頻包括火災(zāi)、水災(zāi)、爆炸、地震、恐襲等；對(duì)視頻文件進(jìn)行定位處理、在視頻文件中添加空間坐標(biāo)的方法具體為:獲取視頻文件采集地的地理位置信息數(shù)據(jù)；將所述地理位置信息數(shù)據(jù)插入所述視頻文件的文件頭保留字段中；以所述地理位置信息數(shù)據(jù)為索引，建立基于空間位置查詢、聚類以及關(guān)聯(lián)分析的視頻文件數(shù)據(jù)庫(kù)；本發(fā)明提出的在視頻文件中添加地理位置信息并建立索引的方法在將經(jīng)瑋度信息同步記錄到視頻文件頭文件的保留字段中，并建立基于空間位置的視頻文件數(shù)據(jù)庫(kù)，可以提高視頻數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、檢索效率，從而開展基于地理位置信息的視頻內(nèi)容關(guān)聯(lián)分析。
[0054]視頻投放單元用于將定位視頻投放至城市視頻地圖上，并進(jìn)一步匹配至現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練場(chǎng)景中，實(shí)現(xiàn)立體播放。
[0055]增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)包括觀測(cè)顯示設(shè)備、注冊(cè)跟蹤模塊、空間定位模塊和交互設(shè)備；
[0056]觀測(cè)顯示設(shè)備包括頭盔、立體眼鏡、投影顯示器、移動(dòng)顯示器或電腦顯示器等，用于播放視頻地圖上的定位視頻及訓(xùn)練提示語(yǔ)；用戶通過(guò)配戴觀測(cè)顯示設(shè)備，透過(guò)它看到整個(gè)世界，連同計(jì)算機(jī)生成而投射到這一世界表面的圖像，從而使物理世界的景象超出用戶的日常經(jīng)驗(yàn)之外，這種增強(qiáng)的信息可以是在真實(shí)環(huán)境中與之共存的虛擬物體，也可以是實(shí)際存在的物體的非幾何信息。
[0057]注冊(cè)跟蹤模塊:增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)需要建立虛擬空間坐標(biāo)系與真實(shí)空間坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系，使得虛擬物體合并到真實(shí)世界的正確位置上，這個(gè)過(guò)程就是注冊(cè)(Registrat1n)。由于觀察者的位置不斷變化，系統(tǒng)要實(shí)時(shí)根據(jù)觀察者的視場(chǎng)重建坐標(biāo)系的關(guān)系，這個(gè)過(guò)程是跟蹤(Tracking)。
[0058]空間定位模塊:投射圖像必須在空間定位上與用戶視野相關(guān)，當(dāng)用戶視野變動(dòng)時(shí)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)產(chǎn)生的增強(qiáng)信息隨之相應(yīng)變化，這依靠三維電子地圖注冊(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)；空間定位模塊實(shí)時(shí)檢測(cè)用戶視線方向，為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)提供添加虛擬信息在投影平面中映射位置的依據(jù)，并將這些信息實(shí)時(shí)顯示在觀測(cè)顯示設(shè)備的正確位置；
[0059]交互設(shè)備用于實(shí)現(xiàn)用戶與虛擬物體的自然交互，跟蹤定位到用戶所在位置；交互設(shè)備的交互方式包括硬件方式、視頻處理方式或手勢(shì)識(shí)別方式，例如數(shù)據(jù)手套、在標(biāo)識(shí)物上生成按鈕菜單等。
[0060]本發(fā)明實(shí)施例的基于視頻地圖的災(zāi)難救生模擬訓(xùn)練方法及系統(tǒng)通過(guò)將定位視頻投放至城市視頻地圖上并對(duì)應(yīng)到現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練場(chǎng)景中，結(jié)合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，將圖像信息強(qiáng)加在現(xiàn)實(shí)世界之上而造成二者的結(jié)合，借助計(jì)算機(jī)圖形圖像與可視化技術(shù)產(chǎn)生虛擬對(duì)象，并通過(guò)傳感技術(shù)將它們準(zhǔn)確地“放置”于真實(shí)環(huán)境中，使之借助顯示設(shè)備與真實(shí)環(huán)境融為一體，實(shí)現(xiàn)真實(shí)空間和視頻空間的有機(jī)融合，從而模擬各種災(zāi)難場(chǎng)景，使用戶在身臨其境的感受中開展救生訓(xùn)練，并加入音頻作為訓(xùn)練內(nèi)容，具有強(qiáng)真實(shí)感；同一場(chǎng)所可進(jìn)行多內(nèi)容的防災(zāi)救生訓(xùn)練，降低成本。
[0061]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于視頻地圖的災(zāi)難救生模擬訓(xùn)練方法，包括: 步驟a:以定位視頻與GIS為基礎(chǔ)，建立城市視頻地圖； 步驟b:選擇災(zāi)難視頻文件，對(duì)視頻文件進(jìn)行定位處理，并添加空間坐標(biāo)，使定位視頻在城市視頻地圖上播放并對(duì)應(yīng)到現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練場(chǎng)所中； 步驟c:通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)播放定位視頻，用戶通過(guò)佩戴增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)進(jìn)入現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練場(chǎng)景中，并根據(jù)用戶所在位置及播放的定位視頻進(jìn)行防災(zāi)救生訓(xùn)練。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視頻地圖的災(zāi)難救生模擬訓(xùn)練方法，其特征在于，在所述步驟a中，所述建立城市視頻地圖的方法具體為:通過(guò)視頻測(cè)繪與坐標(biāo)化，將城市監(jiān)控視頻按其空間位置，投影到電子地圖上；并按照街景模式，以其拍攝點(diǎn)為中心坐標(biāo)，將城市監(jiān)控視頻分幀投影到電子地圖相關(guān)位置的立體球形坐標(biāo)系上，形成城市視頻地圖，并可按照視頻內(nèi)容與空間位置進(jìn)行交互查詢與追蹤定位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視頻地圖的災(zāi)難救生模擬訓(xùn)練方法，其特征在于，所述步驟b還包括以下步驟: 步驟bl:按照現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練場(chǎng)景的空間邏輯結(jié)構(gòu)選擇相關(guān)災(zāi)難視頻，開展各地點(diǎn)的位置測(cè)繪，獲得其控制點(diǎn)坐標(biāo)，并對(duì)視頻文件進(jìn)行定位處理，在視頻文件中添加空間坐標(biāo)，使定位視頻與現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練場(chǎng)景的空間位置相對(duì)應(yīng)； 步驟b2:將定位視頻投放至城市視頻地圖上，并進(jìn)一步匹配至現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練場(chǎng)景中，實(shí)現(xiàn)立體播放； 步驟b3:將城市視頻地圖與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)相連接，并在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中播放定位視頻，同時(shí)對(duì)定位視頻進(jìn)行音效處理，加入訓(xùn)練提示語(yǔ)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于視頻地圖的災(zāi)難救生模擬訓(xùn)練方法，其特征在于，在所述步驟bl中，所述對(duì)視頻文件進(jìn)行定位處理、在視頻文件中添加空間坐標(biāo)的方法具體為:獲取視頻文件采集地的地理位置信息數(shù)據(jù)；將所述地理位置信息數(shù)據(jù)插入所述視頻文件的文件頭保留字段中；以所述地理位置信息數(shù)據(jù)為索引，建立基于空間位置查詢、聚類以及關(guān)聯(lián)分析的視頻文件數(shù)據(jù)庫(kù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視頻地圖的災(zāi)難救生模擬訓(xùn)練方法，其特征在于，在所述步驟c中，所述通過(guò)佩戴增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)進(jìn)行防災(zāi)救生訓(xùn)練具體包括以下步驟: 步驟Cl:坐標(biāo)系的注冊(cè)跟蹤；增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)需要建立虛擬空間坐標(biāo)系與真實(shí)空間坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系，使得虛擬物體合并到真實(shí)世界的正確位置上，這個(gè)過(guò)程就是注冊(cè)；由于用戶的位置或視線不斷變化，系統(tǒng)要實(shí)時(shí)根據(jù)觀察者的視場(chǎng)重建坐標(biāo)系的關(guān)系，這個(gè)過(guò)程是跟蹤; 步驟c2:空間定位；投射圖像必須在空間定位上與用戶視野相關(guān)，當(dāng)用戶視野變動(dòng)時(shí)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)產(chǎn)生的增強(qiáng)信息隨之相應(yīng)變化，這依靠三維電子地圖注冊(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)；增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)用戶視線方向，為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)提供添加虛擬信息在投影平面中映射位置的依據(jù)，并將這些信息實(shí)時(shí)顯示在觀測(cè)顯示設(shè)備的正確位置。 步驟c3:用戶交互；通過(guò)交互設(shè)備實(shí)現(xiàn)用戶與虛擬物體自然交互，跟蹤定位到其所在位置。
6.一種基于視頻地圖的災(zāi)難救生模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征在于:包括視頻地圖建立模塊、視頻定位模塊和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，所述視頻地圖建立模塊用于以定位視頻與GIS為基礎(chǔ)，建立城市視頻地圖；所述視頻定位模塊用于選擇災(zāi)難視頻文件，對(duì)視頻文件進(jìn)行定位處理，并添加空間坐標(biāo)，使定位視頻在城市視頻地圖上播放并對(duì)應(yīng)到現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練場(chǎng)景中；所述增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)與視頻地圖建立模塊相連接，通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)播放定位視頻，用戶通過(guò)佩戴增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)進(jìn)入現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練場(chǎng)景中，并根據(jù)用戶所在位置及播放的定位視頻進(jìn)行防災(zāi)救生訓(xùn)練。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于視頻地圖的災(zāi)難救生模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征在于，所述視頻定位模塊包括視頻定位單元和視頻投放單元； 所述視頻定位單元用于按照現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練場(chǎng)景的空間邏輯結(jié)構(gòu)選擇相關(guān)災(zāi)難視頻，開展各地點(diǎn)的位置測(cè)繪，獲得其控制點(diǎn)坐標(biāo)，并對(duì)視頻文件進(jìn)行定位處理，在視頻文件中添加空間坐標(biāo)，使之與現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練場(chǎng)景的空間位置相對(duì)應(yīng)；所述對(duì)視頻文件進(jìn)行定位處理、在視頻文件中添加空間坐標(biāo)的方法具體為:獲取視頻文件采集地的地理位置信息數(shù)據(jù)；將所述地理位置信息數(shù)據(jù)插入所述視頻文件的文件頭保留字段中；以所述地理位置信息數(shù)據(jù)為索引，建立基于空間位置查詢、聚類以及關(guān)聯(lián)分析的視頻文件數(shù)據(jù)庫(kù)； 所述視頻投放單元用于將定位視頻投放至城市視頻地圖上，并進(jìn)一步匹配至現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練場(chǎng)景中，實(shí)現(xiàn)立體播放。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于視頻地圖的災(zāi)難救生模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征在于，還包括音效處理模塊，所述音效處理模塊用于根據(jù)災(zāi)難主題及訓(xùn)練場(chǎng)所對(duì)定位視頻進(jìn)行音效處理，加入訓(xùn)練提示語(yǔ)；所述增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)與音效處理模塊相連接，通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)播放訓(xùn)練提示語(yǔ)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于視頻地圖的災(zāi)難救生模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征在于，所述視頻地圖建立模塊建立城市視頻地圖的方法具體為:通過(guò)視頻測(cè)繪與坐標(biāo)化，將城市監(jiān)控視頻按其空間位置，投影到電子地圖上；并按照街景模式，以其拍攝點(diǎn)為中心坐標(biāo)，將城市監(jiān)控視頻分幀投影到電子地圖相關(guān)位置的立體球形坐標(biāo)系上，形成城市視頻地圖，并可按照視頻內(nèi)容與空間位置進(jìn)行交互查詢與追蹤定位。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于視頻地圖的災(zāi)難救生模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征在于，所述增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)包括觀測(cè)顯示設(shè)備、注冊(cè)跟蹤模塊、空間定位模塊和交互設(shè)備； 觀測(cè)顯示設(shè)備:包括頭盔、立體眼鏡、投影顯示器、移動(dòng)顯示器或電腦顯示器，用于播放定位視頻及訓(xùn)練提示語(yǔ)； 注冊(cè)跟蹤模塊:增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)需要建立虛擬空間坐標(biāo)系與真實(shí)空間坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系，使得虛擬物體合并到真實(shí)世界的正確位置上，這個(gè)過(guò)程就是注冊(cè)；由于用戶的位置不斷變化，系統(tǒng)要實(shí)時(shí)根據(jù)觀察者的視場(chǎng)重建坐標(biāo)系的關(guān)系，這個(gè)過(guò)程是跟蹤； 空間定位模塊:投射圖像必須在空間定位上與用戶視野相關(guān)，當(dāng)用戶視野變動(dòng)時(shí)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)產(chǎn)生的增強(qiáng)信息隨之相應(yīng)變化，這依靠三維電子地圖注冊(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)；空間定位模塊實(shí)時(shí)檢測(cè)用戶視線方向，為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)提供添加虛擬信息在投影平面中映射位置的依據(jù)，并將這些信息實(shí)時(shí)顯示在觀測(cè)顯示設(shè)備的正確位置； 交互設(shè)備:用于實(shí)現(xiàn)用戶與虛擬物體的自然交互，跟蹤定位到用戶所在位置。
【文檔編號(hào)】G06F17/30GK104486586SQ201410795291
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月18日
【發(fā)明者】修文群 申請(qǐng)人:深圳先進(jìn)技術(shù)研究院