CN109325478A - 一种基于bim技术的无人机ar现场观测方法 - Google Patents

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徐雨阳
张贵廷
李方
陈杰
杨璠
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Shanghai Baoye Group Nanjing Construction Co Ltd
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Shanghai Baoye Group Corp Ltd
Shanghai Baoye Group Nanjing Construction Co Ltd
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Abstract

本发明涉及信息通讯领域，具体涉及一种基于BIM技术的无人机AR现场观测方法，采用BIM技术在计算机中产生与规划设计一致的BIM建筑和施工模型，测绘无人机通过在现场提前布置好的GPS模块精确在现场上方航拍现场及周边的影响以及测绘其数据，无人机通过无线传输模块将航拍和测绘的信息发送到计算机上，技术人员用计算机将BIM模型通过无人机传输的测绘信息以及GPS信息定位到航拍影像中，技术人员用AR软件中通过AR算法合成，将真实的现场与虚拟BIM模型结合最终在显示屏上呈现出一个三维的实时AR影像，观测是否达到预期效果和发现问题和漏洞。本发明能解决了图纸设计和施工组织设计与施工现场存在脱节和不符以及最终竣工建筑达不到预期的问题。

Description

一种基于BIM技术的无人机AR现场观测方法
技术领域
本发明涉及无人机领域，具体涉及一种基于BIM技术的无人机AR现场观测方法。
背景技术
建筑施工是指工程建设实施阶段的生产活动，是各类建筑物的建造过程，也可以说是把设计图纸上的各种线条，在指定的地点，变成实物的过程。它包括基础工程施工、主体结构施工、屋面工程施工、装饰工程施工等。施工作业的场所称为“建筑施工现场”或叫“施工现场”，也叫工地。
在建筑施工现场前期施工中，现场场地和设计图纸以及施工组织设计方案中存在相互脱节和不符以及最终竣工建筑达不到预期的问题，需要建筑设计人员和工程技术人员在后期进行调整或者重新设计，造成大量的人力物力和时间的浪费等成本浪费。为此，我们设计一种基于BIM技术的无人机AR现场观测方法。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于BIM技术的无人机AR现场观测方法，解决了图纸设计和施工组织设计与施工现场存在脱节和不符以及最终竣工建筑达不到预期的问题。
本发明通过以下技术方案予以实现：
一种基于BIM技术的无人机AR现场观测方法，该方法包括以下步骤：
S1：采用BIM 技术在计算机中产生与规划设计一致的BIM建筑和施工模型；
S2：测绘无人机通过在现场GPS模块精确在现场上方航拍现场及周边的影响以及测绘其数据；
S3：无人机通过无线模块将航拍和测绘的信息发送到计算机上；
S4：技术人员用计算机将BIM模型通过无人机传输的测绘信息以及GPS信息定位到航拍影像中；
S5：技术人员用AR软件中通过AR算法合成，将真实的现场与虚拟BIM模型结合最终在显示屏上呈现出一个三维的实时AR影像；
S6：技术人员通过三维实时AR影像来观察施工过程中或者竣工后的建筑它本身以及与周边的一个真实的状态；
S7：观测是否达到预期效果和发现问题和漏洞。
优选的，所述无线模块为无线信号收发器。
优选的，所述BIM 技术为建筑信息模型，所述BIM是一种建筑周期信息化管理技术。
优选的，所述AR是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像的技术。
优选的，所述无人机机载有高分辨率CCD数码相机、轻型光学相机、红外扫描仪，激光扫描仪、磁测仪遥感设备。
优选的，该方法中的AR算法的具体算法步骤为：
S1：设置目标图像；
S2：计算目标图像的特征码；
S3：获取新图像；
S4：计算图像的跟踪数据；
S5：补充跟踪点；
S6：合成图像。
本发明的有益效果为：本发明结构设计合理，（一）、通过最终AR影像可以帮助设计人员及工程人员提前发现设计和规划问题和可以优化的地方，避免资源成本浪费。
（二）、通过AR影像可以进行对工作人员进行技术交底，比传统交底方法更为生动有效，帮助工作人员更好的了解现场。
（三）、在中期建筑过程中可以通过AR影像与现场进行对比，发现现场施工错误。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是总体构成示意图；
图2是方法的流程图；
图3是AR的算法流程图。
图中：1-现场GPS定位模块、2-测绘无人机、3-无线模块、4-计算机。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参看图1-2：一种基于BIM技术的无人机AR现场观测方法，该方法包括以下步骤：
S1：采用BIM 技术在计算机中产生与规划设计一致的BIM建筑和施工模型；
S2：测绘无人机通过在现场提前布置好的GPS模块精确在现场上方航拍现场及周边的影响以及测绘其数据；
S3：无人机通过无线传输模块将航拍和测绘的信息发送到计算机上；
S4：技术人员用计算机将BIM模型通过无人机传输的测绘信息以及GPS信息定位到航拍影像中；
S5：技术人员用AR软件中通过AR算法合成，将真实的现场与虚拟BIM模型结合最终在显示屏上呈现出一个三维的实时AR影像；
S6：技术人员通过三维实时AR影像来观察施工过程中或者竣工后的建筑它本身以及与周边的一个真实的状态；
S7：观测是否达到预期效果和发现问题和漏洞。
具体的，所述无线模块为无线信号收发器。
具体的，所述BIM 技术为建筑信息模型，所述BIM是一种建筑周期信息化管理技术。
具体的，所述AR是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像的技术。
具体的，所述无人机机载有高分辨率CCD数码相机、轻型光学相机、红外扫描仪，激光扫描仪、磁测仪遥感设备。
具体的，该方法中的AR算法的具体算法步骤为：
S1：设置目标图像；
S2：计算目标图像的特征码；
S3：获取新图像；
S4：计算图像的跟踪数据；
S5：补充跟踪点；
S6：合成图像。
本实施例中主要由现场GPS模块1、测绘无人机2、无线模块3和计算机4总体构成，通过无线模块3对信息进行传输。
本发明结构设计合理，本发明在使用时，由测绘无人机及无人机控制器，GPS定位模块，无线传输模块，计算机等硬件设备和BIM软件，AR软件组成。技术人员通过操作测绘无人机到前期的施工现场上空，与提前放置好的GPS定位模块准确捕捉到施工现场位置后，无人机航拍和测绘，发送施工现场及周边影像和数据给无线传输模块，再由无线传输模块传输给计算机，计算通过无人机传输回来的位置数据将建好的BIM模型以及施工组织设计与现场影像进行实时组合，最终通过AR技术将现实影像和虚拟BIM模型影像合成呈现在显示屏上，模拟出施工过程中或者竣工后的建筑它本身以及与周边的一个真实的状态，帮助设计人员观测是否达到预期效果和发现问题和漏洞，以便提前调整修改方案，不造成资源和时间的浪费，节约成本，通过本发明可以避免在建筑施工现场前期施工中，现场场地和设计图纸以及施工组织设计方案中存在相互脱节和不符的现象，需要建筑设计人员和工程技术人员在后期进行调整或者重新设计，造成大量的人力物力和时间的浪费的这个问题，帮助建筑设计和施工组织设计工作更为高效地进行。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种基于BIM技术的无人机AR现场观测方法，该方法包括以下步骤：
S1：采用BIM 技术在计算机中产生与规划设计一致的BIM建筑和施工模型；
S2：测绘无人机（2）通过在现场GPS模块（1）精确在现场上方航拍现场及周边的影响以及测绘其数据；
S3：无人机通过无线模块（3）将航拍和测绘的信息发送到计算机上；
S4：技术人员用计算机（4）将BIM模型通过无人机传输的测绘信息以及GPS信息定位到航拍影像中；
S5：技术人员用AR软件中通过AR算法合成，将真实的现场与虚拟BIM模型结合最终在显示屏上呈现出一个三维的实时AR影像；
S6：技术人员通过三维实时AR影像来观察施工过程中或者竣工后的建筑它本身以及与周边的一个真实的状态；
S7：观测是否达到预期效果和发现问题和漏洞。
2.根据权利要求1所述的基于BIM技术的无人机AR现场观测方法，其特征在于：所述无线模块（3）为无线信号收发器。
3.根据权利要求1所述的基于BIM技术的无人机AR现场观测方法，其特征在于：所述BIM是一种建筑周期信息化管理方法。
4.根据权利要求1所述的基于BIM技术的无人机AR现场观测方法，其特征在于：所述AR是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像的技术。
5.根据权利要求1所述的基于BIM技术的无人机AR现场观测方法，其特征在于：所述无人机机载有高分辨率CCD数码相机、轻型光学相机、红外扫描仪，激光扫描仪、磁测仪遥感设备。
6.根据权利要求1所述的基于BIM技术的无人机AR现场观测方法，该方法中的AR算法的具体算法步骤为：
S1：设置目标图像；
S2：计算目标图像的特征码；
S3：获取新图像；
S4：计算图像的跟踪数据；
S5：补充跟踪点；
S6：合成图像。
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