CN111721809A

CN111721809A - 一种玻璃幕墙结构胶检测方法、装置、无人机及存储介质

Info

Publication number: CN111721809A
Application number: CN202010633786.6A
Authority: CN
Inventors: 蒋毅; 王罡; 梁伟桥; 姚志东; 闵红光; 曹文昭
Original assignee: Central Research Institute of Building and Construction Co Ltd MCC Group
Current assignee: Central Research Institute of Building and Construction Co Ltd MCC Group
Priority date: 2020-07-02
Filing date: 2020-07-02
Publication date: 2020-09-29
Anticipated expiration: 2040-07-02
Also published as: CN111721809B

Abstract

本发明公开了一种玻璃幕墙结构胶检测方法、装置、无人机及存储介质。该方法包括：利用无人机倾斜摄影技术采集一定数量的建筑物玻璃幕墙样本照片，构建建筑物三维低精度模型，规划无人机的飞行航线；利用红外热像仪沿着飞行航线，分别在多个不同的时段进行相同的玻璃幕墙结构胶数据的采集；将数据传输回数据处理中心，由数据处理中心分析玻璃幕墙结构胶数据的异常比例超过预设阈值的异常部位；接收数据处理中心回传的异常部位，飞行到异常部位拍摄可见光照片并传输回数据处理中心。本发明的技术方案，通过在多个不同的时段进行相同的结构胶数据的采集，并分析异常比例，进一步拍摄可见光照片，减少日照与环境温度误差因素，提高检测的准确性。

Description

一种玻璃幕墙结构胶检测方法、装置、无人机及存储介质

技术领域

本发明实施例涉及玻璃幕墙领域，尤其涉及一种玻璃幕墙结构胶检测方法、装置、无人机及存储介质。

背景技术

玻璃幕墙是由支承结构和幕墙玻璃通过结构胶粘接而成的建筑外围结构或装饰结构。玻璃幕墙的主要作用是调节光热、抵御风雨、隔绝噪声、阻断空气渗透，最大限度维持室内适宜的生产生活环境。目前玻璃幕墙检测仍以人工目视检测为主，检测效率低，且容易发生漏检，利用非接触式的检测技术虽然也有，但较少见，成熟的非接触式检测设备基本没有。

发明内容

本发明实施例提供一种玻璃幕墙结构胶检测方法、装置、无人机及存储介质，以实现减少日照与环境温度误差因素，提高检测的准确性。

第一方面，本发明实施例提供了一种玻璃幕墙结构胶检测方法，应用于无人机，包括：

利用无人机倾斜摄影技术采集一定数量的建筑物玻璃幕墙样本照片，构建建筑物三维低精度模型；

根据所述建筑物三维低精度模型规划无人机的飞行航线；

利用红外热像仪沿着所述无人机的飞行航线，分别在多个不同的时段进行相同的建筑物的玻璃幕墙结构胶数据的采集；

将所述玻璃幕墙结构胶数据传输回数据处理中心，由数据处理中心分析玻璃幕墙结构胶数据的异常比例超过预设阈值的异常部位；

接收数据处理中心回传的异常部位，飞行到所述异常部位拍摄可见光照片并传输回数据处理中心。

可选的，所述利用红外热像仪沿着所述无人机的飞行航线，分别在多个不同的时段进行相同的建筑物的玻璃幕墙结构胶数据的采集，包括：

利用红外热像仪沿着所述无人机的飞行航线，分别在上午、中午、下午三个时段进行三次相同的建筑物的玻璃幕墙结构胶数据的采集。

可选的，所述将所述玻璃幕墙结构胶数据传输回数据处理中心，由数据处理中心分析玻璃幕墙结构胶数据的异常比例超过预设阈值的异常部位，包括：

将所述玻璃幕墙结构胶数据传输回数据处理中心，由数据处理中心分析得出同一部位的玻璃幕墙结构胶数据在上午、中午、下午异常的次数达到两次及以上的异常部位。

可选的，所述建筑物的玻璃幕墙结构胶数据包括红外图像数据和定位数据，其中，每一个红外图像数据对应一个定位数据。

可选的，在将所述玻璃幕墙结构胶数据传输回数据处理中心之后，还包括：

数据处理中心读取每张红外图像数据的每个像素点的颜色信息，所述颜色信息对应温度信息，自动将温度异常的部位标记并突出显示出来。

可选的，所述定位数据为GPS定位数据。

可选的，构建建筑物三维低精度模型的一定数量的建筑物玻璃幕墙样本照片的数量不多于预设数量。

第二方面，本发明实施例还提供了一种玻璃幕墙结构胶检测装置，应用于无人机，包括：

模型构建单元，用于利用无人机倾斜摄影技术采集一定数量的建筑物玻璃幕墙样本照片，构建建筑物三维低精度模型；

航线规划单元，用于根据所述建筑物三维低精度模型规划无人机的飞行航线；

数据采集单元，用于利用红外热像仪沿着所述无人机的飞行航线，分别在多个不同的时段进行相同的建筑物的玻璃幕墙结构胶数据的采集；

数据分析单元，用于将所述玻璃幕墙结构胶数据传输回数据处理中心，由数据处理中心分析玻璃幕墙结构胶数据的异常比例超过预设阈值的异常部位；

重复拍摄单元，用于接收数据处理中心回传的异常部位，飞行到所述异常部位拍摄可见光照片并传输回数据处理中心。

第三方面，本发明实施例还提供了一种无人机，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例中任一所述的玻璃幕墙结构胶检测方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中任一所述的玻璃幕墙结构胶检测方法。

本发明实施例的技术方案，通过在多个不同的时段进行相同的结构胶数据的采集，并分析异常比例，进一步拍摄可见光照片，减少日照与环境温度误差因素，提高检测的准确性。

附图说明

图1是本发明实施例一中的一种玻璃幕墙结构胶检测方法的流程示意图；

图2是本发明实施例二中的一种玻璃幕墙结构胶检测装置的结构示意图；

图3是本发明实施例三中的一种无人机的内部示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

此外，术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种方向、动作、步骤或元件等，但这些方向、动作、步骤或元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个方向、动作、步骤或元件与另一个方向、动作、步骤或元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一速度差值称为第二速度差值，且类似地，可将第二速度差值称为第一速度差值。第一速度差值和第二速度差值两者都是速度差值，但其不是同一速度差值。术语“第一”、“第二”等不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种玻璃幕墙结构胶检测方法的流程示意图，本发明实施例可适用于玻璃幕墙结构胶检测的情况。本发明实施例的方法可以由一种玻璃幕墙结构胶检测装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件的方式实现，并一般可集成于无人机或终端设备中。参照图1，本发明实施例的一种玻璃幕墙结构胶检测方法，具体包括如下步骤：

步骤S110、利用无人机倾斜摄影技术采集一定数量的建筑物玻璃幕墙样本照片，构建建筑物三维低精度模型。

具体的，本实施例利用航线规划使无人机自动飞行并拍摄红外图像数据，由于人工手动控制飞行难以掌握无人机的飞行速度、与幕墙的间距、拍摄角度等，因此本发明首先利用无人机倾斜摄影方式采集少量红外图像照片构建粗精度三维模型，利用倾斜摄影无人机采集建筑物少量红外图像照片，对于单栋建筑而言，照片数量一般不多于预设数量，例如50-150张，本实施不多于100张。

步骤S120、根据所述建筑物三维低精度模型规划无人机的飞行航线。

具体的，在构建建筑物三维低精度模型之后，在三维模型中规划搭载红外热像仪的无人机的飞行航线，由于幕墙一般为长方形，长边为竖直方向、短边为水平方向，因此使无人机沿着长边飞行，来回往返成“之”字形，能够更全面覆盖结构胶的范围。同时，在构建建筑物三维低精度模型之后，还在三维模型中规划搭载红外热像仪的无人机的拍摄动作。考虑到红外热像仪拍摄距离越近，成像质量越高，因此在环境条件允许的情况下，尽可能地让无人机贴近玻璃幕墙表面飞行，推荐的贴近距离为5至15米。

步骤S130、利用红外热像仪沿着所述无人机的飞行航线，分别在多个不同的时段进行相同的建筑物的玻璃幕墙结构胶数据的采集。

具体的，在规划无人机的飞行航线后，无人机沿着飞行航线飞行，利用红外热像仪采集建筑物的玻璃幕墙结构胶数据，本实施例采用被动红外检测方法，仅搭载红外热像仪对玻璃幕墙进行检测，将红外热成像仪通过云台搭载在无人机上，并尽量减少无人机飞行过程中的振动对红外成像质量的干扰。本实施例利用红外热像仪检测属于非接触式无损检测技术，非接触式无损检测技术是一种基于超声波、电磁波、光谱成像、可见光成像原理测量待测物体物理参数的一种技术，通过物理参数的解译反映待测物体的物理化学性质，该技术最大的特征是不需要接触待测物体，不会造成损伤，测量效率较高。其中，采集的建筑物的玻璃幕墙结构胶数据包括红外图像数据和定位数据，每一个红外图像数据对应一个定位数据，定位数据可以为GPS定位数据，或其它能够表示拍摄位置的数据。本实施例采用RTKGPS，为了高效采集数据，采用连续飞行过程中拍摄红外图像，即“边飞边拍”。因此拍摄的瞬间，需要记录下此时的高精度GPS数据，并写入到红外图像数据中。无人机配置高精度RTKGPS模块，使每张红外照片均带有高精度定位数据，精度可达厘米级。在本实施例中，为减少日照与环境温度误差因素，分别在多个不同的时段进行相同的建筑物的玻璃幕墙结构胶数据的采集，例如，分别在上午、中午、下午三个时段进行三次相同的建筑物的玻璃幕墙结构胶数据的采集，即建筑物的每一个采集部位都采集三次，分别在上午、中午、下午三个时段各采集一次，这样能有效规避阳光照射和环境温度干扰带来的影响。

步骤S140、将所述玻璃幕墙结构胶数据传输回数据处理中心，由数据处理中心分析玻璃幕墙结构胶数据的异常比例超过预设阈值的异常部位。

具体的，采集的玻璃幕墙结构胶数据存储在热成像仪内部的存储卡中，为实现数据实时分析处理，采用高速大容量5G传输技术来实现。在红外相机中内置5G通讯模块，设置好数据传输路径，使红外数据实时回传至数据处理中心。数据处理中心依托于本地服务器存储、处理红外数据。在数据处理中心利用软件读取每张红外照片每个像素点的颜色信息，其中，颜色信息代表着对应的温度信息，自动将温度异常的部位标记并突出显示出来。在建筑物数据采集现场，利用电脑或平板端通过5G通讯技术实时读取数据处理中心的红外数据处理结果，以便于工程技术人员在现场能实时查看温度异常部位。在本实施例中，由于分别在多个不同的时段进行相同的建筑物的玻璃幕墙结构胶数据的采集，所以数据处理中心分析玻璃幕墙结构胶数据中异常的数据有哪些，同一个采集部位的异常值的时段占所有时段的比例有多大，当异常值的时段的比例超过预设阈值时，则认为该部位为异常部位。例如，数据处理中心分析得出同一部位的玻璃幕墙结构胶数据在上午、中午、下午异常的次数达到两次及以上时，则认为该部位为异常部位。

步骤S150、接收数据处理中心回传的异常部位，飞行到所述异常部位拍摄可见光照片并传输回数据处理中心。

具体的，数据处理中心分析出异常部位后，将异常部位回传给无人机，无人机接收到数据处理中心回传的异常部位，通过高精度GPS数据，利用无人机搭载高清可见光相机定点飞行到指定位置拍摄高分辨率可见光照片，以便于肉眼判断潜在的问题，并传输回数据处理中心。

本发明采用非接触式无损检测技术，利用无人机搭载红外热像仪快速采集幕墙结构胶红外数据，通过5G大容量高速传输以及数据自动化处理技术，将大幅提高当前的人工检测效率，并能够显著节省人力、物力、财力。以高度为120m的单栋玻璃幕墙建筑为例，传统的蜘蛛人检测需要3到5天的外业作业时间才能完成检测，而采用本发明所提出的技术，则累计只需要3小时左右便可完成检测，并且省去了蜘蛛人以及爬墙机等人员和大型设备。因此，本发明提出的技术将极大改变当前幕墙结构胶的检测现状，使业主能以较少的成本完成幕墙结构胶的安全风险筛查工作。

实施例二

本发明实施例所提供的一种玻璃幕墙结构胶检测装置可执行本发明任意实施例所提供的一种玻璃幕墙结构胶检测方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果，该装置可以由软件和/或硬件(集成电路)的方式实现，并一般可集成于无人机或终端设备中。图2是本发明实施例二中的一种玻璃幕墙结构胶检测装置200的结构示意图。参照图2，本发明实施例的一种玻璃幕墙结构胶检测装置200具体可以包括：

模型构建单元210，用于利用无人机倾斜摄影技术采集一定数量的建筑物玻璃幕墙样本照片，构建建筑物三维低精度模型。

航线规划单元220，用于根据所述建筑物三维低精度模型规划无人机的飞行航线。

数据采集单元230，用于利用红外热像仪沿着所述无人机的飞行航线，分别在多个不同的时段进行相同的建筑物的玻璃幕墙结构胶数据的采集。

数据分析单元240，用于将所述玻璃幕墙结构胶数据传输回数据处理中心，由数据处理中心分析玻璃幕墙结构胶数据的异常比例超过预设阈值的异常部位。

重复拍摄单元250，用于接收数据处理中心回传的异常部位，飞行到所述异常部位拍摄可见光照片并传输回数据处理中心。

可选的，所述数据采集单元230还用于利用红外热像仪沿着所述无人机的飞行航线，分别在上午、中午、下午三个时段进行三次相同的建筑物的玻璃幕墙结构胶数据的采集。

可选的，所述数据分析单元240还用于将所述玻璃幕墙结构胶数据传输回数据处理中心，由数据处理中心分析得出同一部位的玻璃幕墙结构胶数据在上午、中午、下午异常的次数达到两次及以上的异常部位。

可选的，所述定位数据为GPS定位数据。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种无人机的内部结构示意图，如图3所示，该无人机包括处理器310、存储器320、输入装置330和输出装置340；无人机中处理器310的数量可以是一个或多个，图3中以一个处理器310为例；无人机中的处理器310、存储器320、输入装置330和输出装置340可以通过总线或其他方式连接，图3中以通过总线连接为例。

存储器320作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的玻璃幕墙结构胶检测方法对应的程序指令/模块(例如，玻璃幕墙结构胶检测装置200中的模型构建单元210、航线规划单元220、数据采集单元230、数据分析单元240和重复拍摄单元250)。处理器310通过运行存储在存储器320中的软件程序、指令以及模块，从而执行无人机的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的玻璃幕墙结构胶检测方法。

也即：

根据所述建筑物三维低精度模型规划无人机的飞行航线；

当然，本发明实施例所提供的无人机，其处理器不限于执行如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的玻璃幕墙结构胶检测方法中的相关操作。

存储器320可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器320可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器320可进一步包括相对于处理器310远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至无人机。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置330可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与无人机的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置340可包括显示屏等显示设备。

实施例四

本发明实施例四还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种玻璃幕墙结构胶检测方法，该方法包括：

根据所述建筑物三维低精度模型规划无人机的飞行航线；

当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的玻璃幕墙结构胶检测方法中的相关操作。

本发明实施例的计算机可读存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或终端上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims

1.一种玻璃幕墙结构胶检测方法，应用于无人机，其特征在于，包括：

根据所述建筑物三维低精度模型规划无人机的飞行航线；

2.根据权利要求1所述的玻璃幕墙结构胶检测方法，其特征在于，所述利用红外热像仪沿着所述无人机的飞行航线，分别在多个不同的时段进行相同的建筑物的玻璃幕墙结构胶数据的采集，包括：

3.根据权利要求2所述的玻璃幕墙结构胶检测方法，其特征在于，所述将所述玻璃幕墙结构胶数据传输回数据处理中心，由数据处理中心分析玻璃幕墙结构胶数据的异常比例超过预设阈值的异常部位，包括：

4.根据权利要求1所述的玻璃幕墙结构胶检测方法，其特征在于，所述建筑物的玻璃幕墙结构胶数据包括红外图像数据和定位数据，其中，每一个红外图像数据对应一个定位数据。

5.根据权利要求4所述的玻璃幕墙结构胶检测方法，其特征在于，在将所述玻璃幕墙结构胶数据传输回数据处理中心之后，还包括：

6.根据权利要求4所述的玻璃幕墙结构胶检测方法，其特征在于，所述定位数据为GPS定位数据。

7.根据权利要求1所述的玻璃幕墙结构胶检测方法，其特征在于，构建建筑物三维低精度模型的一定数量的建筑物玻璃幕墙样本照片的数量不多于预设数量。

8.一种玻璃幕墙结构胶检测装置，应用于无人机，其特征在于，包括：

9.一种无人机，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现根据权利要求1-7中任一所述的玻璃幕墙结构胶检测方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现根据权利要求1-7中任一所述的玻璃幕墙结构胶检测方法。