CN110580748A - 基于图像处理的承重支架日常巡查和评估系统及其方法 - Google Patents

基于图像处理的承重支架日常巡查和评估系统及其方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于图像处理的承重支架日常巡查及评估系统，以及相应的方法，该系统和方法，基于图像处理，整合图像采集单元、数据传输单元、图像分析单元、承重支架病害数据库和服务端，实现图像分析系统对目标对象病害的自动识别和结果输出，甚至可以进一步整合得到带有相应整改方法的系统性报告以方便阅读和及时处理，整个流程快速、方便、高效，基于承重支架病害数据库对病害的分析也更加全面，有利于及时发现问题并进行处理，可以极大程度的减少承重支架施工过程汇中病害的存在，避免安全事故的发生。

Description

基于图像处理的承重支架日常巡查和评估系统及其方法
技术领域
本发明涉及施工安全评估技术。
背景技术
在土木工程施工过程中，由于人的不规范操作、施工环境的影响等原因，常常会产生一些病害问题，致使存在安全隐患，导致安全事故发生。目前常用的土木工程施工安全评估技术是通过施工人员对建设工程进行不定期的肉眼或机械安全检查，发现存在的病害，再通过人工分析，给出病害处理意见，下达病害整改通知书。这一技术存在很大的缺陷，需要耗费很大的人力、物力和时间，而且很难发现所有的工程建设产生的病害。同时，针对承重支架尚没有一套完善、科学的安全巡查及评估系统，少部分在借鉴传统的建设工程施工安全评估技术，因此，承重支架施工过程中的重大安全事故也在不断发生。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种基于图像处理的承重支架日常巡查和评估系统及其方法，该系统和方法可使承重支架的巡查和评估快速、方便、高效进行，病害分析也更加全面。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种基于图像处理的承重支架日常巡查及评估系统，其特征是，包括图像采集单元，数据传输单元，图像分析单元，承重支架病害数据库以及服务端；
所述图像采集单元，拍摄所述承重支架特定位置的图像；
所述承重支架病害数据库，至少储存有海量承重支架病害图像的数据；
所述图像分析单元，至少用于提取所述承重支架病害数据库中定性的病害图像和与所述图像采集单元拍摄的图像做对比分析，输出结果给服务端；
所述服务端，接收所述图像分析单元输出的结果；
所述数据传输单元，接收所述图像采集单元发送的图像数据，并发送给所述图像分析单元。
优选的，所述承重支架病害数据库中还储存有与所存储承各重支架病害图像一一对应的整改方法数据。
优选的，所述图像分析单元包括一级分析模块和二级分析模块，所述一级分析模块匹配所述图像采集单元拍摄的图像与所述承重支架病害数据库中存储的病害图像，所述二级分析模块通过所述承重支架病害数据库中存储的病害图像间接匹配所述图像采集单元拍摄的图像和所述承重支架病害数据库中存储的整改方法数据。
优选的，所述服务端包括PC机和移动终端，所述图像分析单元包括报告生成模块、存储模块和输出模块，所述报告生成模块至少整合匹配得到的整改方法从而生成报告，所述存储模块储存所述报告，所述输出模块将报告输出到所述服务端。
优选的，所述图像采集单元包括定时模块和相机，定时模块控制相机在每个预先设定的时间点拍摄所述承重支架的图像。
优选的，所述图像采集单元还包括用于调节所述相机摄像头角度的拍摄角度调节模块。
优选的，所述相机具有拍摄画面缩放模块。
本发明的一种基于图像处理的承重支架日常巡查及评估系统的使用方法，其特征是，包括如下步骤：
（1）图像采集单元拍摄待评估承重支架特定位置的图像；
（2）数据传输单元，接收图像采集单元发送的图像数据，并发送给图像分析单元；
（3）图像分析单元，提取承重支架病害数据库中定性的病害图像，与图像采集单元拍摄的图像做对比分析，输出结果给服务端。
优选的，所述步骤（3）中，图像分析单元还将图像采集单元拍摄的图像与承重支架病害数据库中储存的整改方法做匹配并生成报告，图像分析单元储存所述报告并发送给服务端。
优选的，所述步骤（1）中，图像采集单元定时拍摄承重支架的图像，所摄图像包括承重支架多个角度的状态，以及局部和整体的状态。
本发明所达到的有益效果：
1．本发明的巡查及评估系统，以及相应的方法，基于图像处理，整合图像采集单元、数据传输单元、图像分析单元、承重支架病害数据库和服务端，实现图像数据的快速传输、对比分析以及结果输出，快速、方便、高效，基于承重支架病害数据库对病害的分析也更加全面，及时发现问题并进行处理，可以极大程度的减少承重支架施工过程汇中病害的存在，避免安全事故的发生。
2. 承重支架病害数据库中还优选存有与其中各承重支架病害图像一一对应的整改方法数据，如此图像分析单元不仅可以将采集的图像匹配到对应的病害类型，而且可以进一步匹配到对应的整改方法，快速、准确、方法的令监控人员在了解问题的基础上还能及时掌握解决问题的方法，高效处理病害，维持施工安全。
具体可以设计图像分析单元的一级分析模块直接匹配图像采集单元拍摄的图像与承重支架病害数据库中存储的病害图像，而二级分析模块启动后则通过承重支架病害数据库中存储的病害图像间接匹配图像采集单元拍摄的图像和承重支架病害数据库中存储的整改方法数据。
3. 服务端可以包括PC机和移动终端，方便分析结果发送到不同的终端，有利于及时掌握和后期处理。
图像分析单元通过报告生成模块对匹配得到的整改方法进行整合，有利于接收结果的监控人员得到更加系统的信息，快速反应和处理，分别设置存储模块和输出模块则基于不同目的适应不同需求，快速输出可以令监控人员高效掌握问题解决问题，而存储模块方便日后查找记录。
4. 图像采集单元可以设计包括定时模块和相机，则通过定时模块能够控制相机在每个预先设定的时间点拍摄承重支架的图像，实现定期检查，长效维护，也便于发现轻微病害后跟踪掌握发展趋势和病害处理后的状态跟踪。
5. 图像采集单元如包括拍摄角度调节模块，则方便设置根据需要设置相机的摄像头在特定角度，针对承重支架特别部位进行跟踪分析，或者对同一承重支架对象设定多个角度分别进行图像采集和分析，全方位掌握对象状态，以防有漏掉的细节隐患长期发展造成大的安全问题。
6. 相机也可以设置拍摄画面缩放模块，便于设定对承重支架的整体或局部细节进行放大图像采集，有利于根据需要掌握对象的整体状态或是较小的细节部位的状态。尤其放大细节部位后来和承重支架病害数据库中的相应图像进行对比，准确度更高。
附图说明
图1是本发明优选实施例方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
一种基于图像处理的承重支架日常巡查及评估系统，包括图像采集单元，数据传输单元，图像分析单元，承重支架病害数据库以及服务端。其中：
图像采集单元，拍摄承重支架特定位置的图像。
承重支架病害数据库，储存有海量承重支架病害图像的数据，以及与所存储承各重支架病害图像一一对应的整改方法数据。
图像分析单元，包括用于提取承重支架病害数据库中定性的病害图像来与图像采集单元拍摄的图像做对比分析，输出结果给服务端。
服务端，接收图像分析单元输出的结果。
数据传输单元，接收图像采集单元发送的图像数据，并发送给图像分析单元。
具体的，承重支架病害数据库中储存的数据包括承重支架施工过程中可能产生的所有病害及整改方法。
图像分析单元包括一级分析模块和二级分析模块，一级分析模块匹配图像采集单元拍摄的图像与承重支架病害数据库中存储的病害图像，二级分析模块通过承重支架病害数据库中存储的病害图像间接匹配图像采集单元拍摄的图像和承重支架病害数据库中存储的整改方法数据。因此，当一级分析模块匹配到承重支架病害数据库中的病害图像，由于其已经定性，输出后监控人员就可以知道对应所拍摄图像存在的病害类型。而二级分析模块进一步为目标图像匹配到对应的整改方法，则避免监控人员额外根据目标图像病害再海量查找资料获取相应处理方法，更加的方便、准确，大大提高效率。
服务端具体可以包括PC机和/或移动终端。因此分析结果可以发送到不同的终端，既方便办公室的监控人员掌握情况，也有利于外出人员及时了解和到达现场处理。
图像分析单元除一级分析模块和二级分析模块外还包括报告生成模块、存储模块和输出模块。报告生成模块将一级分析模块和二级分析模块匹配得到的病害图像定性数据以及整改方法整合成报告，存储模块储存报告，而输出模块将报告输出到服务端。因此基于不同需求，快速输出可以令监控人员高效掌握问题解决问题，而存储模块方便日后查找记录。
图像采集单元包括定时模块和相机，定时模块控制相机在每个预先设定的时间点拍摄承重支架的图像。如此可以达到定期监视承重支架状态的目的，便于长期追踪和维护。更具体的，图像采集单元还包括用于调节相机摄像头角度的拍摄角度调节模块，方便设置根据需要设置相机的摄像头在特定角度，针对承重支架特别部位进行跟踪分析，或者对同一承重支架对象设定多个角度分别进行图像采集和分析，全方位掌握对象状态，以防有漏掉的细节隐患长期发展造成大的安全问题。此外，相机还具有拍摄画面缩放模块，便于设定对承重支架的整体或局部细节进行放大图像采集，有利于根据需要掌握对象的整体状态或是较小的细节部位的状态。尤其放大细节部位后来和承重支架病害数据库中的相应图像进行对比，准确度更高。
本发明基于图像处理的承重支架日常巡查及评估系统的使用方法，如图1所示，包括如下步骤：
（1）利用图像采集单元拍摄待评估承重支架特定位置的图像；
（2）数据传输单元，接收图像采集单元发送的图像数据，并发送给图像分析单元；
（3）图像分析单元，提取承重支架病害数据库中定性的病害图像，与图像采集单元拍摄的图像做对比分析，输出结果给服务端，服务端可以由监控人员例如施工负责人或者监理人员控制。
具体的，步骤（1）中，预先设定定时模块、拍摄角度调节模块以及拍摄画面缩放模块的参数，使得图像采集单元定时拍摄承重支架的图像，所摄图像包括承重支架多个角度的状态，以及局部和整体的状态。更具体的，在优选实施例中，历史没有发现病害的承重支架每1/6施工周期拍摄一次，发现病害并修复后的承重支架每1/12施工周期拍摄一次，发现轻微病害需要跟踪的承重支架每1/24施工周期拍摄采集一次。历史没有发现病害的承重支架每次拍摄整体图，发现过病害的承重支架除整体图外，每次加拍发生过病害具体部位的局部放大图。
步骤（3）中，图像分析单元还将图像采集单元拍摄的图像与承重支架病害数据库中储存的整改方法做匹配，并整合病害定性数据生成报告，图像分析单元储存报告并发送给服务端。具体可以通过微信或短信发送。
步骤（3）中，服务端监控人员获取报告后对承重支架病害核实并进行处理。
需要说明的是，本发明中，相机、定时模块、拍摄角度调节模块、拍摄画面缩放模块以及数据传输单元，均采用行业通用的相应装置结构，图像分析单元也采用具有相应功能的常规计算机，其中承重支架病害数据库可以设置在云端也可以直接存储在计算机内。移动终端可以是各种智能设备，例如智能手机、平板电脑。此外，各单元、模块所对应的装置之间的连接也采用行业内通用的介质和方式。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于图像处理的承重支架日常巡查及评估系统，其特征是，包括图像采集单元，数据传输单元，图像分析单元，承重支架病害数据库以及服务端；
所述图像采集单元，拍摄所述承重支架特定位置的图像；
所述承重支架病害数据库，至少储存有海量承重支架病害图像的数据；
所述图像分析单元，至少用于提取所述承重支架病害数据库中定性的病害图像和与所述图像采集单元拍摄的图像做对比分析，输出结果给服务端；
所述服务端，接收所述图像分析单元输出的结果；
所述数据传输单元，接收所述图像采集单元发送的图像数据，并发送给所述图像分析单元。
2.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的承重支架日常巡查及评估系统，其特征是，所述承重支架病害数据库中还储存有与所存储承各重支架病害图像一一对应的整改方法数据。
3.根据权利要求2所述的一种基于图像处理的承重支架日常巡查及评估系统，其特征是，所述图像分析单元包括一级分析模块和二级分析模块，所述一级分析模块匹配所述图像采集单元拍摄的图像与所述承重支架病害数据库中存储的病害图像，所述二级分析模块通过所述承重支架病害数据库中存储的病害图像间接匹配所述图像采集单元拍摄的图像和所述承重支架病害数据库中存储的整改方法数据。
4.根据权利要求3所述的一种基于图像处理的承重支架日常巡查及评估系统，其特征是，所述服务端包括PC机和移动终端，所述图像分析单元包括报告生成模块、存储模块和输出模块，所述报告生成模块至少整合匹配得到的整改方法从而生成报告，所述存储模块储存所述报告，所述输出模块将报告输出到所述服务端。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种基于图像处理的承重支架日常巡查及评估系统，其特征是，所述图像采集单元包括定时模块和相机，定时模块控制相机在每个预先设定的时间点拍摄所述承重支架的图像。
6.根据权利要求5所述的一种基于图像处理的承重支架日常巡查及评估系统，其特征是，所述图像采集单元还包括用于调节所述相机摄像头角度的拍摄角度调节模块。
7.根据权利要求6所述的一种基于图像处理的承重支架日常巡查及评估系统，其特征是，所述相机具有拍摄画面缩放模块。
8.权利要求1-7任一项所述一种基于图像处理的承重支架日常巡查及评估系统的使用方法，其特征是，包括如下步骤：
（1）图像采集单元拍摄待评估承重支架特定位置的图像；
（2）数据传输单元，接收图像采集单元发送的图像数据，并发送给图像分析单元；
（3）图像分析单元，提取承重支架病害数据库中定性的病害图像，与图像采集单元拍摄的图像做对比分析，输出结果给服务端。
9.根据权利要求8所述的一种基于图像处理的承重支架日常巡查及评估系统的使用方法，其特征是，所述步骤（3）中，图像分析单元还将图像采集单元拍摄的图像与承重支架病害数据库中储存的整改方法做匹配并生成报告，图像分析单元储存所述报告并发送给服务端。
10.根据权利要求8所述的一种基于图像处理的承重支架日常巡查及评估系统的使用方法，其特征是，所述步骤（1）中，图像采集单元定时拍摄承重支架的图像，所摄图像包括承重支架多个角度的状态，以及局部和整体的状态。
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