CN112669470A - 基于bim的摄像机标注方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于BIM的摄像机标注方法，同时公开了相应的摄像机标注装置。该方法包括如下步骤：在建筑信息模型的三维空间中与待标注摄像机的实际位置对应的位置，添加对应的摄像机构件；将唯一表示添加的摄像机构件的构件信息与唯一表示对应待标注摄像机的实际信息相关联；将添加的摄像机构件的构件信息标注至建筑信息模型中，以使添加的摄像机构件与建筑信息模型结合。本发明用在综合视频监控系统中，可以实现从二维平面到三维空间的全范围内摄像机标注，以更加直观的形式展示建筑物内部的摄像机部署情况，提供集成度更高、更透明地访问摄像机的方法。

Description

基于BIM的摄像机标注方法和装置

技术领域

本发明涉及一种基于BIM的摄像机标注方法，同时涉及一种基于BIM的摄像机标注装置，属于视频监控技术领域。

背景技术

现有技术中，综合视频监控系统通常是在GIS地图上选择位置，完成标注功能。这对于二维平面内实现标注是没有问题的。但是，如果在建筑楼宇内，二维平面无法准确标注出来建筑物内部的所有摄像机。如果使用同一个经度和纬度进行标注，则会造成标注数据的相互覆盖，或者经过位置偏移后散列在周围，无法直观地看到这些摄像机的准确位置。在二维平面内，标注点的可视化程度较差，同时在网络环境不可访问互联网时，存在加载在线地图失效，无法显示地图的可能性，进而无法有效完成标注功能。

BIM(Building Information Modeling，建筑信息模型)是一种建筑全生命周期的数字信息模型。将BIM融合在综合视频监控系统中，结合GIS二维地图和三维建筑信息，可以实现电子巡检路线的可视化、综合管理、监控以及数据集成和共享。在申请号为201711130269.1的中国专利申请中，公开了一种基于BIM的楼宇监控系统，包括用于采集前端信息的检测单元、用于接收采集的前端信息并经计算处理成相对应参数的处理单元、用于把对应参数与BIM模型信息相整合以及发出控制指令的主控服务器、用于存储BIM模型信息数据的BIM数据存储单元、用于接收控制指令并进行功放处理提供设备启动信号的驱动单元、用于接收对应设备控制信号执行相关动作的受控设备。通过在建立BIM建筑模型的基础上对楼宇各个方面进行精准监控，实现楼宇整体监控的可视化，以便于协调相关监控设备，保证对楼宇动态监控时全面到位。但是，以上述专利申请为代表的现有技术，仍然没有很好地解决综合视频监控系统中的摄像机标注问题。

发明内容

本发明所要解决的首要技术问题在于提供一种基于BIM的摄像机标注方法。

本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种基于BIM的摄像机标注装置。

为了实现上述发明目的，本发明采用下述的技术方案：

根据本发明实施例的第一方面，提供一种基于BIM的摄像机标注方法，包括如下步骤：

在建筑信息模型的三维空间中与待标注摄像机的实际位置对应的位置，添加对应的摄像机构件；

将唯一表示添加的摄像机构件的构件信息与唯一表示对应待标注摄像机的实际信息相关联；

将添加的摄像机构件的构件信息标注至建筑信息模型中，以使添加的摄像机构件与建筑信息模型结合。

其中较优地，所述添加对应的摄像机构件，之前还包括如下步骤：

判定当前添加的摄像机构件不属于建筑信息模型自带构件。

其中较优地，所述添加的摄像机构件与建筑信息模型结合，之后还包括如下步骤：

将与建筑信息模型结合的摄像机构件的构件信息存储至第一列表。

其中较优地，所述添加的摄像机构件与建筑信息模型结合，之后还包括如下步骤：

在点击添加的摄像机构件后，将该摄像机构件的三维空间坐标，相对平面二维坐标进行位置偏移，悬浮于建筑信息模型中。

其中较优地，所述添加对应的摄像机构件，之前还包括如下步骤：

判定当前添加的摄像机构件属于建筑信息模型自带构件。

其中较优地，所述判定当前添加的摄像机构件属于建筑信息模型自带构件，之前还包括如下步骤：

获取建筑信息模型中各自带摄像机构件的构件信息，缓存至第二列表；

遍历建筑信息模型中每一构件对象，提取各构件对象特征值；

利用各构件对象特征值提取对应构件信息和位置信息；各构件的位置信息与对应实体的实际位置相关联。

其中较优地，所述判定当前添加的摄像机构件属于建筑信息模型自带构件，具体包括如下步骤：

判定当前添加的摄像机构件的构件信息存在于第二列表中。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种基于BIM的摄像机标注装置，包括处理器和存储器，所述处理器读取所述存储器中的计算机程序，用于执行以下操作：

在建筑信息模型的三维空间中与待标注摄像机的实际位置对应的位置，添加对应的摄像机构件；

将唯一表示添加的摄像机构件的构件信息与唯一表示对应待标注摄像机的实际信息相关联；

将添加的摄像机构件的构件信息标注至建筑信息模型中，以使添加的摄像机构件与建筑信息模型结合。

本发明用在综合视频监控系统中，可以实现从二维平面到三维空间的全范围内摄像机标注，以更加直观的形式展示建筑物内部的摄像机部署情况，提供集成度更高、更透明地访问摄像机的方法。同时，该方法也可以用于二维平面存在数据冲突、重叠位置的设备安装部署。在综合视频监控系统内按顺序选择标注点，创建视频巡检线路，即可完成巡检任务。

附图说明

图1为本发明提供的摄像机标注方法的流程图；

图2为本发明提供的摄像机标注装置的结构图；

图3为采用上述摄像机标注装置的综合视频监控系统的结构示意图；

图4为上述综合视频监控系统的操作流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术内容进行详细具体的说明。

如图1所示，本发明实施例提供的基于BIM的摄像机标注方法，主要包括如下步骤：

101.在建筑信息模型的三维空间中与待标注摄像机的实际位置对应的位置，添加对应的摄像机构件；

102.将唯一表示添加的摄像机构件的构件信息与唯一表示对应待标注摄像机的实际信息相关联；

在本发明的一个实施例中，摄像机构件和对应的实体摄像机通过关联，建立实时通信，为调用实体摄像机的视频流提供基础。

103.将添加的摄像机构件的构件信息标注至建筑信息模型中，以使添加的摄像机构件与建筑信息模型结合。

所述实际信息包括：待标注摄像机的实际位置、类别信息和摄像机编号；所述构件信息包括：摄像机构件的构件名称。

例如：构件名称A:xxx_xxx-xxxx_camera_gun_#12345，根据名称里包含的关键字camera_gun，可识别对应摄像机构件为枪机，ID为12345；构件名称B:xxx_xxx-xxxx_camera_ball_#34567，可识别对应摄像机构件为球机摄像机，ID为34567。

在本发明的一个实施例中，在构件信息与实际信息关联后，添加构件信息至BIM中时，不仅可以添加构件信息，还可进行详细数据配置。配置有：标注名称，设备资产编号、模型与设备数据交互ID等特征值信息。

所述添加的摄像机构件与建筑信息模型结合，之后还包括如下步骤：

104.在点击添加的摄像机构件后，将该摄像机构件的三维空间坐标，相对平面二维坐标进行位置偏移，悬浮于建筑信息模型中。

在摄像机构件与建筑信息模型结合后，形成建筑信息模型中的一个构件对象，点击该构件对象，触发点击事件，会调用对应实体摄像机的视频流进行展示。

触发点击事件，会先将屏幕DOM(文档对象模型)坐标转化为平面标准坐标系，然后将标准坐标转换成三维空间坐标，并且经过位置偏移，将标注点悬浮于建筑模型构件之上。

在本发明的一个实施例中，标注点在建筑信息模型的三维空间中拥有唯一的空间坐标(x，y，z)，可以和真实物理世界实际部署安装的摄像机进行一一对应，不会重复。

所述添加对应的摄像机构件，之前还包括如下步骤：

201.判定当前添加的摄像机构件不属于建筑信息模型自带构件。

在本发明的一个实施例中，不属于BIM的自带构件是不会被批量自动添加，需要单独进行添加操作。

单独添加操作时，在BIM上通过鼠标缩放拉伸，找到空间位置，鼠标点击屏幕窗口的模型构件，先利用射线原理选中构件，获取构件对象在三维空间的点坐标。

所述添加的摄像机构件与建筑信息模型结合，之后还包括如下步骤：

202.将与建筑信息模型结合的摄像机构件的构件信息存储至第一列表。

将添加并标注完成的摄像机构件的构件信息进行存储，目的是为了再次添加摄像机构件之前可以从第一列表中判断，是否为已经添加标注后的摄像机构件，避免重复添加。

所述添加对应的摄像机构件，之前还包括如下步骤：

301.判定当前添加的摄像机构件属于建筑信息模型自带构件。

在本发明的一个实施例中，属于BIM的自带构件是可以被批量自动识别，并且自动添加的。

所述判定当前添加的摄像机构件属于建筑信息模型自带构件，之前还包括如下步骤：

302.获取建筑信息模型中各自带摄像机构件的构件信息，缓存至第二列表；

在本发明的一个实施例中，属于BIM自带摄像机构件的构件信息，与非BIM自带摄像机构件的构件信息存储在不同的地方，相互之间不会造成影响。

在添加新的摄像机构件时，需要提前判定其构件信息既不在第一列表和不在第二列表，避免重复标注。

303.遍历建筑信息模型中每一构件对象，提取各构件对象特征值；

304.利用各构件对象特征值提取对应构件信息和位置信息；各构件的位置信息与对应实体的实际位置相关联。

所述判定当前添加的摄像机构件属于建筑信息模型自带构件，具体包括如下步骤：

3011.判定当前添加的摄像机构件的构件信息存在于第二列表中。

在本发明的一个实施例中，若属于BIM自带的摄像机构件，会一次性全部自动标注完成，不会再次进行添加标注。

在本发明的一个实施例中，在建筑信息模型的三维空间中与待标注摄像机的实际位置对应的位置，添加对应的摄像机构件，具体包括如下步骤：

1011.在建筑信息模型的三维空间中与待标注摄像机的实际位置对应的位置，创建一个精灵粒子(BIM软件的一个基本功能，在此就不详述了)；

1012.将摄像机构件的构件信息增加至对应的精灵粒子中。

所述将添加的摄像机构件的构件信息标注至建筑信息模型中，具体包括如下步骤：

1031.将增加有摄像机构件的构件信息的精灵粒子融入建筑信息模型中。

如图2所示，为实现本发明所提供的基于BIM的摄像机标注方法，本发明还提供一种基于BIM的摄像机标注装置，包括处理器21和存储器22，还可以根据实际需要进一步包括通信组件、传感器组件、电源组件、多媒体组件及输入/输出接口。其中，存储器、通信组件、传感器组件、电源组件、多媒体组件及输入/输出接口均与该处理器21连接。前已述及，节点设备中的存储器22可以是静态随机存取存储器(SRAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、可编程只读存储器(PROM)、只读存储器(ROM)、磁存储器、快闪存储器等，处理器可以是中央处理器(CPU)、图形处理器(GPU)、现场可编程逻辑门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理(DSP)芯片等。其它通信组件、传感器组件、电源组件、多媒体组件等均可以采用现有智能终端中的通用部件实现，在此就不具体说明了。

另一方面，在上述基于BIM的摄像机标注装置中，处理器21读取所述存储器22中的计算机程序，用于执行以下操作：

在建筑信息模型的三维空间中与待标注摄像机的实际位置对应的位置，添加对应的摄像机构件；

将唯一表示添加的摄像机构件的构件信息与唯一表示对应待标注摄像机的实际信息相关联；

将添加的摄像机构件的构件信息标注至建筑信息模型中，以使添加的摄像机构件与建筑信息模型结合。

需要说明的是，本发明实施例所述的摄像机标注方法和装置，并不仅限于说明书和具体实施方式所描述的，在BIM模型上的标注可以表示任意的实际部署的设备、器件等，并且通过此方法和装置能够完成与设备、器件的数据通信，从而达到在BIM模型上获取设备数据或者远程控制设备目的，实现虚拟模型与真实世界的数据交换和交互融合。

如图3所示，在上述基于BIM的摄像机标注装置的基础上，本发明进一步提供了一种综合视频监控系统，包括：

视频管理端软件31，用于通过TCP/IP与服务器进行通信，登录管理端软件，进行设备注册、数据存储和转发配置、设备维护、日志及告警等；

视频控制终端软件32，用于通过TCP/IP与服务器进行通信，显示实时/历史视频流和控制摄像机；通过内嵌浏览器内核，在基于WebGL技术加载BIM模型；

综合视频监控系统33，用于控制视频管理端模块31和视频控制终端模块32；

摄像机终端设备36，用于拍摄对应监控区域的视频流；

视频解码转发模块35，用于将摄像机终端设备36的视频流进行解码，转发至综合视频监控系统33；

视频存储模块34，用于存储视频解码转发模块35解码后的视频流；

BIM数据库38，用于存储BIM相关的数据；

轻量化引擎平台37，用于根据BIM数据库38中的数据展示BIM；

所述视频解码转发模块35和轻量化引擎平台37受综合视频监控系统33控制。

所述摄像机终端设备36，指的是本发明实施例中待标注的各实体摄像机。

如图4所示，上述综合视频监控系统的操作流程，包括如下步骤：

步骤1.将BIM上传至轻量化引擎平台37；

步骤2.综合视频监控系统33集成轻量化引擎平台37；

步骤3.视频管理端软件31添加摄像机；

步骤4.视频控制终端软件32打开BIM，在BIM上标注摄像机；

步骤5.点击目标对象，调取对应摄像机实时视频流。

在本发明的一个实施例中，基于BIM的摄像机标注流程如下：

当待标注摄像机对应摄像机构件属于BIM自带构件时：

步骤1.登录视频控制终端软件32，系统页面加载BIM时，异步调用RESTAPI接口，从BIM数据库38获取此BIM模型所有的摄像机构件的构件信息；

步骤2.将BIM模型所有的摄像机构件的构件信息缓存在浏览器内存CM1中的第二列表；

步骤3.同时遍历BIM的所有Mesh对象(构件对象)；

步骤4.利用特征值提取BIM中Mesh对象的原始信息；所述原始信息，包括：位置信息和构件信息；

特征值存储于系统中，并且在加载BIM的同时在BIM上生成对应的标注点；

步骤5.若CM1中存在相应的缓存记录，那么就在Mesh对应的三维空间坐标中自动创建一个精灵粒子S1；

步骤6.S1增加构件信息，同时将S1放入三维空间场景中，与BIM中对应的模型对象合成同一个完整的构件对象。

步骤7.模型合成后，点击BIM上精灵对象S1，触发事件，弹出视频流窗口。

当待标注摄像机对应摄像机构件不属于BIM自带构件时：

步骤1.登录视频控制终端软件32，打开BIM菜单窗口；

步骤2.在BIM菜单窗口，根据摄像机的实际部署网络结构，在BIM上选择三维空间位置添加标注点，输入对应摄像机编号，并保存；

步骤3.BIM重新加载，显示新增的标注点，通过点击BIM上的摄像机标注点，调取摄像机的实时视频流。

管理人员在视频控制终端软件32创建电子巡检路线，在BIM上按顺序选择对应的监控摄像机，即完成视频巡检的路线。

本发明用在综合视频监控系统中，可以实现从二维平面到三维空间的全范围内摄像机标注，以更加直观的形式展示建筑物内部的摄像机部署情况，提供集成度更高、更透明地访问摄像机的方法。同时，该方法也可以用于二维平面存在数据冲突、重叠位置的设备安装部署。在综合视频监控系统内按顺序选择标注点，创建视频巡检线路，即可完成巡检任务。

通过本发明实施例可以完成在建筑物内部的三维空间内的任意标注，此标注基于特征值可以代表任意添加到对应的建筑信息模型(BIM)上的设备、资产、器件或者组件，同时使用websocket、RESTAPI等通信机制完成与真实设备的数据交互、信息联动、设备远程控制。

上面对本发明提供的基于BIM的摄像机标注方法和装置进行了详细的说明。对本领域的一般技术人员而言，在不背离本发明实质内容的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都将构成对本发明专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。

Claims (8)

1.一种基于BIM的摄像机标注方法，其特征在于包括如下步骤：

在建筑信息模型的三维空间中与待标注摄像机的实际位置对应的位置，添加对应的摄像机构件；

将唯一表示添加的摄像机构件的构件信息与唯一表示对应待标注摄像机的实际信息相关联；

将添加的摄像机构件的构件信息标注至建筑信息模型中，以使添加的摄像机构件与建筑信息模型结合。

2.如权利要求1所述的基于BIM的摄像机标注方法，其特征在于，所述添加对应的摄像机构件之前还包括如下步骤：

判定当前添加的摄像机构件不属于建筑信息模型自带构件。

3.如权利要求2所述的基于BIM的摄像机标注方法，其特征在于，所述添加的摄像机构件与建筑信息模型结合之后还包括如下步骤：

将与建筑信息模型结合的摄像机构件的构件信息存储至第一列表。

4.如权利要求1所述的基于BIM的摄像机标注方法，其特征在于，所述添加的摄像机构件与建筑信息模型结合之后还包括如下步骤：

在点击添加的摄像机构件后，将该摄像机构件的三维空间坐标，相对平面二维坐标进行位置偏移，悬浮于建筑信息模型中。

5.如权利要求1所述的基于BIM的摄像机标注方法，其特征在于，所述添加对应的摄像机构件之前还包括如下步骤：

判定当前添加的摄像机构件属于建筑信息模型自带构件。

6.如权利要求5所述的基于BIM的摄像机标注方法，其特征在于，所述判定当前添加的摄像机构件属于建筑信息模型自带构件之前还包括如下步骤：

获取建筑信息模型中各自带摄像机构件的构件信息，缓存至第二列表；

遍历建筑信息模型中每一构件对象，提取各构件对象特征值；

利用各构件对象特征值提取对应构件信息和位置信息；各构件的位置信息与对应实体的实际位置相关联。

7.如权利要求6所述的基于BIM的摄像机标注方法，其特征在于，所述判定当前添加的摄像机构件属于建筑信息模型自带构件，具体包括如下步骤：

判定当前添加的摄像机构件的构件信息存在于第二列表中。

8.一种基于BIM的摄像机标注装置，包括处理器和存储器，所述处理器读取所述存储器中的计算机程序，用于执行以下操作：

在建筑信息模型的三维空间中与待标注摄像机的实际位置对应的位置，添加对应的摄像机构件；

将唯一表示添加的摄像机构件的构件信息与唯一表示对应待标注摄像机的实际信息相关联；

将添加的摄像机构件的构件信息标注至建筑信息模型中，以使添加的摄像机构件与建筑信息模型结合。

Images