一种基于防震减灾数字展馆智能科普管理系统的制作方法

本发明涉及展馆管理，具体为一种基于防震减灾数字展馆智能科普管理系统。

背景技术：

1、防震减灾数字展馆是展示关于防震减灾相关的宣传内容，已达到宣传防震减灾的发生情况和应急自救策略，同时播放防震演示内容，来使使用者更加清晰逼真的了解地震发生时的场景情况，随着网络技术的不断发展，许多展馆内设置有虚拟现实展厅，通过将远程实时演播的宣传内容通过跟拍、发送和展馆现场处理的方式，能够在展馆展厅的大屏上实时演播真实度十分逼真的虚拟视觉场景。

2、参考现有专利公开号为cn113419658a的一种展馆智能管理系统，通过展馆管理平台、展馆管理后台、讲解员app、游客app和预约小程序等软、硬件设备，可对访客信息的采集汇总以及数据统计、设备的管理巡检、以及展馆地图的管理，达到对新馆和现馆进行系统化管理，方便各区域馆长自主管控和游客访问、预约。

3、参考现有专利公开号为cn108958132a的智慧展馆管理系统，通过运用快速识别来宾身份的识别系统进行来宾的进入场，保证了安全性，环境控制系统对展馆内的温度、光度进行智能调节，通过展览信息发布系统对图像信息和声音信息进行后台集中发布，提升了展馆信息化处理水平，使得展馆信息管理朝着智能化方向发展。

4、综合分析以上参考专利，可得出以下缺陷：

5、1）现有的展馆管理系统功能较为单一，仅仅完成宣传视频的播放，来达到展示宣传防震减灾目的，不能实现通过结合远程演播防震减灾实时内容虚拟播放到展馆内，完成更加逼真的展览宣传的效果，无法达到既能够让参观者参与其中提升体验感又能够实时更新最新防震减灾最新内容的目的，从而给展馆的管理带来不便；

6、2）现有的展馆管理系统不能很好的完成人机互动，不能根据参观者通过表达自己的问题，来与整个管理系统进行交互沟通，大大降低了体验感，不能实现通过将智能文本处理算法引入更加准确的回答内容来完成于参与者进行更好的沟通，从而给人们的体验带来极大的不便。

技术实现思路

1、（一）解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于防震减灾数字展馆智能科普管理系统，解决了现有的展馆管理系统功能较为单一，仅仅完成宣传视频的播放，来达到展示宣传防震减灾目的，不能实现通过结合远程演播防震减灾实时内容虚拟播放到展馆内，完成更加逼真的展览宣传的效果，无法达到既能够让参观者参与其中提升体验感又能够实时更新最新防震减灾最新内容的目的，从而给展馆的管理带来不便，同时现有的展馆管理系统不能很好的完成人机互动，不能根据参观者通过表达自己的问题，来与整个管理系统进行交互沟通，大大降低了体验感，不能实现通过将智能文本处理算法引入更加准确的回答内容来完成于参与者进行更好沟通的问题。

3、（二）技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于防震减灾数字展馆智能科普管理系统，包括后台服务器、防震减灾虚拟数字模型处理模块、虚拟空间坐标系创建模块、图像拍摄模块、视觉校准模块和人机交互模块，所述后台服务器，用于对整个防震减灾数字展馆的虚拟播放进行控制；

5、所述防震减灾虚拟数字模型处理模块，用于将实时拍摄好的待演播虚拟图像模型导入至展馆智能科普管理系统中进行数据格式转换解析处理，来适应虚拟地震场景演播系统处理，并对导入的待演播虚拟图像模型依次进行场景特征提取和特征坐标匹配得到特征化虚拟图像模型；

6、所述虚拟空间坐标系创建模块，用于根据远程演播室内空间尺寸和展馆演播厅内虚拟演播图像模型尺寸进行虚拟空间坐标系的创建；

7、所述图像拍摄模块，用于对演播室内的实景进行实时拍摄；

8、所述视觉校准模块，用于图像拍摄模块获取的演播室内实景动作过程中的每一帧运动图像数据，以及在一段时间内的运动变化形成阶段性实际运动数据，然后计算在该时间内实际运动数据与动作参数的差值，对不同时间段所产生的阶段性实际运动数据进行插值，获取完整实际运动数据，通过计算校准值进行演播实拍图像的模拟校准，计算模拟校准所需要达到的所需参数，在运动系统动作过程中通过获取当前时间的运动系统运动量以及当前所用时长进行误差预测；

9、所述人机交互模块，用于通过语音采集器对展馆参观人员与管理系统对话的语音进行采集，并转化成文本形式，然后通过文本处理算法对转化的文本进行智能回复。

10、优选的，所述视觉校准模块中校准的具体步骤为：

11、s1、获取一段时间内参照点的实际运动数据及动作参数对应的参考运动数据，计算参照点位置差值a1：

12、a1=(as-ac)+α=aa+α；

13、其中，as为一段时间内参照点的实际运动数据，ac为一段时间内参照点参考运动数据，α为该时间段起始时参照点实际位置与参考位置误差值，aa为相同时间内实际运动数据与参考运动数据的误差值；

14、s2、获取参考运动数据中运动系统到达指定位置的运动时长，通过运动时长及当前时间段参照点实际位置以及参照点运动剩余时长进行运动控制系统所需参数f的计算：

15、；

16、其中，l为运动系统的运动总量，ls为运动系统动作运动量，tr为运动时长，ti为运动系统当前所用时间，la为运动系统剩余运动量，ta为剩余时长；

17、s3、获取所需参数与动作参数的偏差，通过动作参数预测到达指定位置所产生的误差。

18、优选的，所述文本处理算法具体包括以下步骤：

19、e1、在系统的答案预选框内，通过计算机视觉技术识别采集文本中的谓语与名词实体的所在位置，测量谓语与b个名词实体之间的距离，获得b个待验值；

20、e2、将b个待验值与预设距离误差值作差后，获得b个预选值；

21、预选值的表达式为：

22、；

23、式中，为第b个预选值，为第b个待验值，为预设距离误差值；

24、e3、将b个预选值累加后，获得谓语的子评分，遍历个谓语，获得个子评分；

25、子评分的表达式为：

26、；

27、式中，为第个子评分，为第个谓语的第个预选值；

28、e4、将个子评分累加后，获得句子的最终得分；

29、句子的最终得分的表达式为：

30、；

31、式中，为句子的最终得分，为第个子评分；

32、e5、遍历个预选框，获得个句子的最终得分，选择句子的最终得分最高的预选框作为答案框。

33、优选的，所述虚拟空间坐标系创建模块是以展馆演播厅内虚拟演播图像模型四个视界角的任意一个视界角作为坐标原点o，并将导入的实时拍摄好的待演播虚拟图像模型呈现于x方向轴方向和z方向轴方向形成面上，而图像拍摄模块以及图像拍摄模块所拍摄的实景则位于由x方向轴、y方向轴和z方向轴组成的虚拟空间内。

34、优选的，所述防震减灾虚拟数字模型处理模块具体处理过程包括以下步骤：

35、u1、通过图像特征提取算法对导入的实时拍摄好的待演播虚拟图像模型中的各个图像特征进行提取，得到特征集合，其中为从实时拍摄好的待演播虚拟图像模型中提取的第n个特征；

36、u2、步骤u1特征集合中的各个特征在虚拟空间坐标系创建模块创建的虚拟空间坐标系中匹配到相应的虚拟坐标值，并将各个特征匹配到虚拟坐标系的面积特征值作为基础面积特征参数，记=（xn,zn）fn，其中xn为特征在虚拟坐标系中的x方向轴的坐标值，zn为特征在虚拟坐标系中的z方向轴的坐标值，fn为特征在虚拟坐标系中的基础面积值；

37、u3、对匹配到虚拟坐标系后的虚拟图像模型进行协调度预览、查错以及匹配参数调试。

38、优选的，所述视觉校准模块用于获取动作参数变化曲线及实际运动数据变化曲线，通过动作参数变化曲线与实际运动数据变化曲线对比，获取差异点，标记与动作参数变化曲线偏差的实际运动数据变化曲线为异常曲线，分析异常曲线出现的原因，并确定在动作参数变化后，异常曲线的变化状态。

39、优选的，通过异常曲线获取该异常原因是否受动作参数影响，当异常原因受动作参数影响时，判断所需参数对运动系统的影响值，当所需参数小于动作参数出现异常点时，则所需参数对运动系统的影响值为1，当所需参数大于参数出现异常点时，计算所需参数对运动系统的影响值γ：γ=（ly/lp）*k，其中，ly为动作参数，lp为实际运动数据，k为变量，基于影响值来进行校准预测误差的计算，即f*γ，获得校准值。

40、优选的，所述步骤u1中图像特征提取算法是采用harris图像特征提取算法、sift图像特征提取算法、surf图像特征提取算法、fast图像特征提取算法、brief图像特征提取算法或orb图像特征提取算法中的任意一种。

41、优选的，所述语音采集器是采用型号为ycwl-a1的音频采集器或型号为ac-2833的可靠型音频采集器中的一种。

42、（三）有益效果

43、本发明提供了一种基于防震减灾数字展馆智能科普管理系统。与现有技术相比具备以下有益效果：

44、（1）、该基于防震减灾数字展馆智能科普管理系统，可实现通过结合远程演播防震减灾实时内容虚拟播放到展馆内，完成更加逼真的展览宣传的效果，很好的达到了既能够让参观者参与其中提升体验感又能够实时更新最新防震减灾最新内容的目的，大大丰富了展馆管理系统功能，从而大大方便了给展馆的管理。

45、（2）、该基于防震减灾数字展馆智能科普管理系统，可根据参观者通过表达自己的问题，来与整个管理系统进行交互沟通，大大提升了体验感，很好的实现了通过将智能文本处理算法引入更加准确的回答内容来完成于参与者进行更好的沟通，从而方便人们的体验防震减灾宣传内容。

46、（3）、该基于防震减灾数字展馆智能科普管理系统，通过采用图像校准算法能够完成对实时演播的图像内容进行动作校准，从而是整个演播图像更加逼真，从而很好的解决了穿帮或卡顿的情况。