基于增強現(xiàn)實技術(shù)的生命探測與救援系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、我國是個地震災(zāi)害多發(fā)的國家,近年來,頻發(fā)的地震嚴重影響了人們的生活,造成了慘重的人員傷亡.地震發(fā)生后,對壓埋人員搶救越快越及時,救出救活的可能性就越大.我國的地震救援隊已配備了搜救犬和多種搜救儀器,包括音頻式、視頻式和雷達式生命探測儀等.這些手段雖然能夠探測到生命信息的存在,但是在精確定位方面做得還不夠,往往會耽誤寶貴的救援時間,影響了救援的效率.因此災(zāi)害發(fā)生后如何進行精確定位、可視救援是當前抗震救援中一個亟待解決的難題.
　　增

2、強現(xiàn)實技術(shù)是近年來在虛擬現(xiàn)實研究基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一個新的研究方向,也是虛擬現(xiàn)實研究領(lǐng)域的一個難點熱點問題.增強現(xiàn)實技術(shù)是將計算機生成的虛擬圖像或其他信息有機、實時、動態(tài)地疊加到觀察者所看到的現(xiàn)實環(huán)境中,使這些虛擬信息與用戶周圍的現(xiàn)實環(huán)境融為一體的技術(shù).與室內(nèi)增強現(xiàn)實技術(shù)相比,戶外增強現(xiàn)實技術(shù)在現(xiàn)實要求、工作環(huán)境、注冊方法等方面有著顯著區(qū)別,另外還需要考慮戶外環(huán)境下天氣、溫度、光照等因素的干擾.目前,戶外增強現(xiàn)實系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)是一項十分困

3、難的工作,但同時也是一個挑戰(zhàn).開發(fā)出有效的戶外增強現(xiàn)實系統(tǒng)可以大大拓展AR技術(shù)的應(yīng)用范圍.
　　鑒于地震災(zāi)害的巨大危害,震后救援時間的寶貴,以及我國有效的地震應(yīng)急救助設(shè)備的缺乏,本文嘗試將增強現(xiàn)實技術(shù)引入地震救援領(lǐng)域,研究建立基于增強現(xiàn)實技術(shù)的生命探測與救援系統(tǒng)的實現(xiàn)方法與技術(shù)路線,將GIS精確定位與可視化技術(shù)應(yīng)用到抗震救災(zāi)工作之中.主要研究內(nèi)容包括:被埋人員三維定位模型的建立,主要是根據(jù)GPS和三維電子羅盤測得的數(shù)據(jù),運用空間解

4、析幾何的知識來實現(xiàn);傳感器與增強現(xiàn)實系統(tǒng)的軟硬件接口技術(shù);虛實圖像的實時疊加,主要采用OpenGL開發(fā)工具作為開發(fā)平臺,利用其雙緩沖技術(shù),通過交換緩沖區(qū)來實現(xiàn)視頻圖像與虛擬圖形的疊加;系統(tǒng)的實地驗證.
　　本文致力于將增強現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用到地震救援中,實現(xiàn)震后救援工作中的精確定位與可視救援.通過生命探測儀、高精度三維電子羅盤、高精度定位設(shè)備的多點(至少兩點)測量精確地測定被埋人員的三維位置,通過高精度定位設(shè)備、便攜式電腦及便攜式電腦中