(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211019525.0 (22)申请日 2022.08.24 (71)申请人 中国美术学院 地址 310000 浙江省杭州市上城区南 山路 218号 (72)发明人 刘征　赵志祥　 (74)专利代理 机构 杭州裕阳联合专利代理有限 公司 33289 专利代理师 何宇梁 (51)Int.Cl. G06V 10/25(2022.01) G06V 10/62(2022.01) G01D 21/02(2006.01) C12M 3/00(2006.01) (54)发明名称 一种基于AR的二氧化碳培养箱安全监控方 法和系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于AR的二氧化碳培养 箱安全监控方法和系统， 所述方法包括： 在二氧 化碳培养箱中设置包括温度传感器、 二氧化碳传 感器和门窗传感器， 通过传感器获取包括温度数 据、 二氧化碳浓度数据和门窗开关数据； 采集所 述二氧化碳培养箱的图像信息， 建立虚拟空间坐 标系； 根据摄像头位置构建现实空间坐标系， 并 获取所述二氧化碳培养箱在现实空间坐标系中 的矩阵； 根据转换关系矩阵将现实坐标系中的二 氧化碳培养箱 图像对应的矩 阵转换为虚拟坐标 系中的矩阵， 用于构建虚拟培养箱位置和姿态数 据； 根据虚拟的培养箱位置和姿态数据和采集的 传感器数据进行风险等级判断， 采用增强现实的 方法可视化显示 风险。 权利要求书2页 说明书7页 附图4页 CN 115439647 A 2022.12.06 CN 115439647 A 1.一种基于AR的二氧化 碳培养箱安全监控方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 在二氧化碳培养箱中设置包括温度传感器、 二氧化碳传感器和门窗传感器， 通过传感 器获取包括温度数据、 二氧化 碳浓度数据和门窗开关数据； 采集所述 二氧化碳培养箱的图像信息， 建立虚拟空间坐标系； 根据摄像头位置构建现实空间坐标系， 并获取所述二氧化碳培养箱在现实空间坐标系 中的矩阵； 根据转换关系矩阵将现实坐标系中的二氧化碳培养箱图像对应的矩阵转换为虚拟坐 标系中的矩阵， 用于构建虚拟培 养箱位置和姿态数据； 根据虚拟的培养箱位置和姿态数据和采集的传感器数据进行风险等级判断， 采用增强 现实的方法可视化显示 风险。 2.根据权利要求1所述的一种基于AR的二氧化碳培养箱安全监控方法， 其特征在于， 在 采集所述温度传感器、 二氧化碳传感器和门窗传感器得到的温度数据、 二氧化碳浓度数据 和门窗开关数据后， 进一步判断当前二氧化碳培养箱风险等级， 设置每一传感器数据的异 常条件， 当满足至少一个传感器数据异常条件时， 输出风险的告警信息 。 3.根据权利要求1所述的一种基于AR的二氧化碳培养箱安全监控方法， 其特征在于， 所 述风险等级判断方法包括： 获取温度数据、 二氧化碳浓度数据和门窗开关数据的传感器数 据， 若存在 任意一个传感器数据为异常数据， 则输出三级风险告警信息； 若存在 任意两个传 感器数据为异常数据， 则输出二级告警信息； 若存在 全部三个传感器异常数据， 则输出一级 告警信息 。 4.根据权利要求1所述的一种基于AR的二氧化碳培养箱安全监控方法， 其特征在于， 所 述门窗传感器采用干簧管磁力门窗传感器， 所述干簧管磁力门窗传感器安装于所述二氧化 碳培养箱的门框边缘， 用于感应所述二氧化碳培养箱门体和边框之间的关闭状态， 若所述 干簧管磁力门窗传感器内部感应电路处于断路状态， 则判断当前二氧化碳培养箱的门框处 于开启状态， 否则判断当前二氧化 碳培养箱的门框关闭状态。 5.根据权利要求1所述的一种基于AR的二氧化碳培养箱安全监控方法， 其特征在于， 所 述风险等级可视化方法包括： 采集当前所有传感器数据， 将当前所有传感器数据利用 KEPServer模块传输给物联网数据平台， 所述物联网平台定义接口， 通过3D渲染平台调用预 先定义的接口并采用JSON格式数据进行交互， 所述3D渲染平 台获取所述JSON格式数据后， 通过解析所述 JSON格式数据获取所述传感器数据， 并根据风险判定结果执行不同的渲 染页 面。 6.根据权利要求1所述的一种基于AR的二氧化碳培养箱安全监控方法， 其特征在于， 所 述二氧化碳培养箱的现实坐标系矩阵构建方法包括： 在所述二氧化碳培养箱上配置多个标 记物， 安装摄像头， 所述安装的摄像头可识别所有配置的标记物， 在摄像头视角下设置坐标 系， 计算摄像头视角坐标系 下所有的标记的坐标， 用于跟踪标记物下 的二氧化碳培养箱的 位置。 7.根据权利要求1所述的一种基于AR的二氧化碳培养箱安全监控方法， 其特征在于， 所 述二氧化碳培养箱的虚拟坐标系矩阵构建方法包括： 渲染模板图像， 并在模板图像上设置 虚拟标记物信息， 根据所述渲染的模板图像建立虚拟的空间坐标系， 并根据所述虚拟的空 间坐标系计算虚拟模板图像中的标记 物坐标。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115439647 A 28.根据权利要求1所述的一种基于AR的二氧化碳培养箱安全监控方法， 其特征在于， 所 述现实空间坐标系矩阵转化为虚拟坐标系矩阵的方法包括： 识别虚拟的模板图像的标识信 息， 将所述标识信息作为特征点， 将所述特征点和现实空间坐标系中的标识信息进行特征 对比， 获取匹配的现实坐标系 标识信息的现实坐标系矩阵， 计算所述特征对比后的坐标系 转换矩阵， 根据所述 转换矩阵将现实二氧化 碳培养箱图像和虚拟的模板图像结合。 9.一种基于AR的二氧化碳培养箱安全监控系统， 其特征在于， 所述系统执行权利要求 1‑8中任意一项所述的一种基于AR的二氧化 碳培养箱安全监控方法。 10.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 所述计算机可读存储介质存储有计算机程 序， 所述计算机程序可被处理器执行权利要求1 ‑8中任意一项所述的一种基于AR的二氧化 碳培养箱安全监控方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115439647 A 3