CN114119897A - 一种基于物联网的智慧工地管理方法和系统 - Google Patents

一种基于物联网的智慧工地管理方法和系统 Download PDF

Info

Publication number
CN114119897A
CN114119897A CN202210097953.9A CN202210097953A CN114119897A CN 114119897 A CN114119897 A CN 114119897A CN 202210097953 A CN202210097953 A CN 202210097953A CN 114119897 A CN114119897 A CN 114119897A
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
construction site
camera
dimensional
things
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210097953.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114119897B (zh
Inventor
汤百川
刘苏
毕道坤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing Jingzhu Intelligent Technology Co ltd
Original Assignee
Nanjing Jingzhu Intelligent Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing Jingzhu Intelligent Technology Co ltd filed Critical Nanjing Jingzhu Intelligent Technology Co ltd
Priority to CN202210097953.9A priority Critical patent/CN114119897B/zh
Publication of CN114119897A publication Critical patent/CN114119897A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114119897B publication Critical patent/CN114119897B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
    • G06T17/05—Geographic models
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/08—Construction
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/30—Determination of transform parameters for the alignment of images, i.e. image registration
    • G06T7/33—Determination of transform parameters for the alignment of images, i.e. image registration using feature-based methods
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/70—Determining position or orientation of objects or cameras
    • G06T7/73—Determining position or orientation of objects or cameras using feature-based methods
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M7/00—Conversion of a code where information is represented by a given sequence or number of digits to a code where the same, similar or subset of information is represented by a different sequence or number of digits
    • H03M7/30—Compression; Expansion; Suppression of unnecessary data, e.g. redundancy reduction
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2200/00—Indexing scheme for image data processing or generation, in general
    • G06T2200/08—Indexing scheme for image data processing or generation, in general involving all processing steps from image acquisition to 3D model generation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10028—Range image; Depth image; 3D point clouds
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30196—Human being; Person
    • G06T2207/30201—Face

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

本发明提出了一种基于物联网的智慧工地管理方法和系统，该方法包括如下步骤：根据工地区域，规划无人机航线，利用无人机倾斜摄影采集航测数据；通过便携摄像机和/或地面采集车，获得工地现场的摄像数据；结合所述航测数据和摄像数据，构建三维实景模型；采集工地区域的多维数据；对所述多维数据分析处理后，通过物联网将其发送至实景管理平台；根据所述多维数据的标签在三维实景模型中标注，以对工地现场进行管理和展示。本发明实现了工地的智能化管理和立体展示，提高了三维实景模型的完整度和精细度，通过压缩感知方法对大量无线信号进行压缩采样，可以大大减少数据传输量，有效的提升了传输速度，降低了能量消耗。

Description

一种基于物联网的智慧工地管理方法和系统
技术领域
本发明涉及智慧工地领域，具体而言，涉及一种基于物联网的智慧工地管理方法和系统。
背景技术
建筑业是支撑社会经济发展的重要产业，也是典型的劳动力密集的粗放生产行业，目前施工及相关管理活动依然主要采用人工完成。与其它行业相比，建筑业在智能化、科学化、精益化、人性化等方面存在明显不足。随着经济全球化和社会快速发展，建筑业迫切需要升级产业结构和变革建造模式，提高管理和生产效率。与此同时，人工智能、无线传感网络等现代技术发展为建筑业转型升级提供了前提支撑。在此背景下，探索运用新技术变革传统施工管理方式，构建智慧工地系统，具有显著的先导意义和实践价值。
针对建筑业生产效率较低、管理形式粗放等问题，不少专业人士都将“智慧工地”作为一种系统化的创新解决方案加以研究和探索，并通过云计算、物联网、人工智能、BIM等先进信息技术与建造技术的深度融合，打造智慧工地。
然而，目前的智慧工地方案中仍存在如下缺陷：（1）现有智慧工地未根据工地项目构建对应的三维实景模型，无法将采集数据进行形象展示；（2）由于工地区域存在多种无线传输设备，如WIFI模块、ZigBee模块和蓝牙模块等，且这些无线模块的频段都在2.4GHz上，在通讯过程中存在信号干扰，而且由于采集多种监测数据，需要传输的数据量大，易造成能量消耗大、传输速度慢、信号丢包严重的问题；（3）现有安全检查普遍采用安全员巡检方式，检查效率低，且易受主观因素影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于物联网的智慧工地管理方法和系统。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于物联网的智慧工地管理方法，包括如下步骤：根据工地区域，规划无人机航线，利用无人机倾斜摄影采集航测数据；通过便携摄像机和/或地面采集车，获得工地现场的摄像数据；结合所述航测数据和摄像数据，构建三维实景模型；采集工地区域的多维数据，所述多维数据包括监测数据、监控数据、电气数据；对所述多维数据分析处理后，通过物联网将其发送至实景管理平台；根据所述多维数据的标签在三维实景模型中标注，以对工地现场进行管理和展示。
作为优选方案，所述利用无人机倾斜摄影采集航测数据，包括：在工地区域上布设多个控制点，并采用无人机在控制点上拍摄，获得带有定位坐标的控制点摄像；从所述控制点摄像中提取控制点的地理坐标；根据控制点的地理坐标，构造拟合面对工地区域进行拟合，并根据拟合面的向量角度和设定的拍摄参数计算获得无人机的拍摄姿态和三维航迹；根据拍摄姿态和三维航迹，控制无人机拍摄，获得航测数据。
作为优选方案，所述在工地区域上布设多个控制点，包括：在凹角和/或凸角转折处布设控制点，在航线内每 3条基线布设一个控制点。
作为优选方案，所述获得工地现场的摄像数据，包括：采用多个 CCD 相机组成面阵或者线阵相机进行360度环视，采集目标多角度的纹理信息，同时记录每个时刻系统的姿态和位置信息。
作为优选方案，所述航测数据包括全景影像和点云数据，所述摄像数据包括单片影像，则所述结合航测数据和摄像数据，构建三维实景模型，包括：根据全景影像和点云数据，利用空中三角测量算法生成三维实景模型；若三维实景模型中存在遮挡部分，则对遮挡部分进行处理，具体为：将航测数据和摄像数据统一到相同坐标系下；在全景影像上选取测量点，并根据位置信息映射到单片影像中的对应点；建立对应点至测量点之间的射线，获取射线与点云数据相交的最近邻点；根据所述最近邻点数据和对应点影像，构建遮挡部分的三维实景模型。
作为优选方案，所述将航测数据和摄像数据统一到相同坐标系下，包括：
设航测数据和摄像数据的坐标系分别为
Figure 823605DEST_PATH_IMAGE001
和
Figure 396537DEST_PATH_IMAGE002
，则坐标系A中任一点P的坐标向量为：
Figure 113958DEST_PATH_IMAGE003
P点转换为坐标系B的坐标向量为：
Figure 430538DEST_PATH_IMAGE004
其中，
Figure 448173DEST_PATH_IMAGE005
为旋转矩阵，
Figure 194937DEST_PATH_IMAGE006
为点P在坐标系A中的向量，即
Figure 134074DEST_PATH_IMAGE007
，
Figure 988766DEST_PATH_IMAGE008
为原点
Figure 579016DEST_PATH_IMAGE009
在坐 标系B中的向量，x、y、Z分别为坐标系A中单位向量i、j、k的系数。
作为优选方案，所述对多维数据分析处理，包括：利用采样矩阵对原始信号进行压缩采样，获得感知信号，并在所述感知信号的数据包中嵌入序号；将相邻数据包对应的数据进行异或运算处理，并添加标识生成冗余包，所述标识由相邻数据包的序号构成；将所述冗余包放入信道，打乱数据包和冗余包顺序进行传输；接收到所有数据后，根据序号和标识重新排序，判断是否发生丢包，若发生丢包，则根据冗余包进行数据恢复，获得感知信号；采用近似梯度下降算法对感知信号进行重构，恢复原始信号。
作为优选方案，在采集工地区域的多维数据之前，还包括检测是否存在信号干扰，若存在，则根据评价表的信道评分跳频至未受干扰的信道，所述评价表由通信系统更新维护。
作为优选方案，还包括对工地区域的施工人员进行安全检查，具体为:通过巡检无人机拍摄施工人员的图像信息；接收所述图像信息，并对所述图像信息进行解码并提取，获得人脸图片和着装图片；将所述着装图片与数据库中数据进行匹配，判断是否存在违规行为；若存在违规行为，则根据人脸图片确认对应的施工人员。
本发明还提供了一种基于物联网的智慧工地管理系统，包括：航测模块，用于根据工地区域，规划无人机航线，利用无人机倾斜摄影采集航测数据；摄像模块，用于通过便携摄像机和/或地面采集车，获得工地现场的摄像数据；构建模块，用于结合所述航测数据和摄像数据，构建三维实景模型；采集模块，用于采集工地区域的多维数据，所述多维数据包括监测数据、监控数据、电气数据；传输模块，用于对所述多维数据分析处理后，通过物联网将其发送至实景管理平台；标注模块，用于根据所述多维数据的标签在三维实景模型中标注，以对工地现场进行管理和展示。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：利用无人机低空倾斜影像构建三维实景模块，将采集到的数据在模型中标注出来，实现了工地的智能化管理和立体展示。并且将航测数据和地面影像数据进行联合配准，解决了模型中存在遮挡物的问题，提高了三维实景模型的完整度和精细度。通过压缩感知方法对大量无线信号进行压缩采样，可以大大减少数据传输量，有效的提升了传输速度，降低了能量消耗。
附图说明
参照附图来说明本发明的公开内容。应当了解，附图仅仅用于说明目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。在附图中，相同的附图标记用于指代相同的部件。其中：
图1为本发明实施例基于物联网的智慧工地管理方法的实施环境图；
图2为本发明实施例基于物联网的智慧工地管理方法的流程示意图；
图3为本发明实施例的生成冗余包的流程示意图；
图4为本发明实施例基于物联网的智慧工地管理系统的结构示意图。
具体实施方式
容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。
根据本发明的一实施方式结合图1示出。一种基于物联网的智慧工地管理方法，包括如下步骤：
S101，根据工地区域，规划无人机航线，利用无人机倾斜摄影采集航测数据。
具体的，利用无人机倾斜摄影采集航测数据，包括如下步骤：
（1）在工地区域上布设多个控制点，并采用无人机在控制点上方拍摄，获得带有定位坐标的控制点摄像。
在工地区域上布设多个控制点，包括：在凹角和/或凸角转折处布设控制点，在航线内每间隔3条基线布设一个控制点。
（2）从控制点摄像中提取控制点的地理坐标。
（3）根据控制点的地理坐标，构造拟合面对工地区域进行拟合，并根据拟合面的向量角度和设定的拍摄参数计算获得无人机的拍摄姿态和三维航迹。
（4）根据拍摄姿态和三维航迹，控制无人机拍摄，获得航测数据。
S102，通过便携摄像机和/或地面采集车，获得工地现场的摄像数据。
具体的，上述获得工地现场的摄像数据，包括：采用多个 CCD 相机组成面阵或者线阵相机进行360度环视，采集目标多角度的纹理信息，同时记录每个时刻系统的姿态和位置信息。
S103，结合航测数据和摄像数据，构建三维实景模型。
本发明实施例中，航测数据包括全景影像和点云数据，摄像数据包括单片影像，则结合航测数据和摄像数据，构建三维实景模型，包括：根据全景影像和点云数据，利用空中三角测量算法生成三维实景模型。
若三维实景模型中存在遮挡部分，则对遮挡部分进行处理，具体为：
（1）将航测数据和摄像数据统一到相同坐标系下。
设航测数据和摄像数据的坐标系分别为
Figure 244484DEST_PATH_IMAGE010
和
Figure 451343DEST_PATH_IMAGE011
，则坐标系A中任一点P的坐标向量为：
Figure 391618DEST_PATH_IMAGE003
P点转换为坐标系B的坐标向量为：
Figure 839304DEST_PATH_IMAGE004
其中，
Figure 675673DEST_PATH_IMAGE005
为旋转矩阵，
Figure 41932DEST_PATH_IMAGE012
为点P在坐标系A中的向量，即
Figure 504006DEST_PATH_IMAGE007
，
Figure 68849DEST_PATH_IMAGE008
为原点
Figure 607278DEST_PATH_IMAGE009
在坐 标系B中的向量，x、y、Z分别为坐标系A中单位向量i、j、k的系数。
（2）在全景影像上选取测量点，并根据位置信息映射到单片影像中的对应点。
（3）建立对应点至测量点之间的射线，获取射线与点云数据相交的最近邻点。
（4）根据最近邻点数据和对应点影像，构建遮挡部分的三维实景模型。
S104，采集工地区域的多维数据，多维数据包括监测数据、监控数据、电气数据。监测数据包括由设置在工地现场的环境监测装置获得的实时环境数据，如空气温湿度、大气压、风速风向、噪音等数据，监控数据为由设置在工地现场的多个摄像机实时获得的视频监控数据，电气数据包括各类电气设备的运行状态参数、开关状态量等。
S105，对多维数据分析处理后，通过物联网将其发送至实景管理平台。
其中，对多维数据分析处理，包括：
（1）利用采样矩阵对原始信号进行压缩采样，获得感知信号，并在感知信号的数据包中嵌入序号。
该原始信号为传感器节点采集到的信号，假设一个周期包含N个时隙，
Figure 539461DEST_PATH_IMAGE013
表示在 第i个时隙采集到的数据，
Figure 73735DEST_PATH_IMAGE014
，则该原始信号X可表示为：
Figure 774975DEST_PATH_IMAGE015
利用采样矩阵
Figure 15464DEST_PATH_IMAGE016
对原始信号进行压缩采样，可以获得感知信号Y，且该采样矩阵
Figure 684211DEST_PATH_IMAGE016
符合RIP（约束等距）特性。
Figure 35558DEST_PATH_IMAGE017
，该式等效于
Figure 591304DEST_PATH_IMAGE018
其中，M为感知信号Y的数据长度，M远小于N。
由此可知，通过压缩感知方法对大量无线信号进行压缩采样，可以大大减少数据传输量，有效的提升了传输速度，降低了能量消耗。
（2）将相邻数据包对应的数据进行异或运算处理，并添加标识生成冗余包，标识由相邻数据包的序号构成。
（3）将冗余包放入信道，打乱数据包和冗余包顺序进行传输。
（4）接收到所有数据后，根据序号和标识重新排序，判断是否发生丢包，若发生丢包，则根据冗余包进行数据恢复，获得感知信号。
若无丢包，则对数据包进行解码并清除冗余包。
若单个数据包丢失，则根据冗余包数据与丢包相邻数据包数据进行反异或运算，获得丢失的数据包，提高了信号的准确性。
若数据包连续丢失，则找到与丢失数据包相邻最近的正常数据包，复制并填充至丢包处。
（5）采用近似梯度下降算法对感知信号进行重构，恢复原始信号。该近似梯度下降算法即Gradient Descent Optimization。
S106，根据多维数据的标签在三维实景模型中标注，以对工地现场进行管理和展示。
进一步的，由于该物联网为由ZigBee模块、WiFi模块、蓝牙模块等无线模块组成的无线网络，这些无线模块的频段都在2.4GHz上，极易发生信号干扰。因此，在采集工地区域的多维数据之前，还包括检测是否存在信号干扰，具体为：
物联网中任一模块检查到信号干扰后，根据评价表的信道评分跳频至未受干扰的通道。评价表由模块系统更新维护，具体为：在通信过程中记录频道使用次数、同频冲突次数和出错次数，根据这些数据进行评判，得到评分表，根据评分高低建立优先级频道队列，当检测到信号干扰后，跳频至评分最高的频道。
本发明实施例中，该方法还包括对工地区域的施工人员进行安全检查，具体为:
（1）通过巡检无人机拍摄施工人员的图像信息。
（2）接收图像信息，并对图像信息进行解码并提取，获得人脸图片和着装图片。
（3）将着装图片与数据库中数据进行匹配，判断是否存在违规行为。例如：没有按规定佩戴安全帽、登高作业未使用安全带、焊接作业未使用焊接面罩等。
（4）若存在违规行为，则根据人脸图片确认对应的施工人员。
本发明实施例中，上述着装图片的匹配、人脸图片的确认，包括：采用Adaboost算法从着装图片和人脸图片中提取特征数据，再将提取到的特征数据送至识别模型中匹配，以获得识别结果。该识别模型基于多分类逻辑回归算法构建。
参见图4，本发明还提供了一种基于物联网的智慧工地管理系统，包括：
航测模块101，用于根据工地区域，规划无人机航线，利用无人机倾斜摄影采集航测数据。
摄像模块102，用于通过便携摄像机和/或地面采集车，获得工地现场的摄像数据。
构建模块103，用于结合航测数据和摄像数据，构建三维实景模型。
采集模块104，用于采集工地区域的多维数据，多维数据包括监测数据、监控数据、电气数据。
传输模块105，用于对多维数据分析处理后，通过物联网将其发送至实景管理平台。
标注模块106，用于根据多维数据的标签在三维实景模型中标注，以对工地现场进行管理和展示。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
综上所述，本发明的有益效果包括：利用无人机低空倾斜影像构建三维实景模块，将采集到的数据在模型中标注出来，实现了工地的智能化管理和立体展示。并且将航测数据和地面影像数据进行联合配准，解决了模型中存在遮挡物的问题，提高了三维实景模型的完整度和精细度。通过压缩感知方法对大量无线信号进行压缩采样，可以大大减少数据传输量，有效的提升了传输速度，降低了能量消耗。
本发明的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本发明技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于物联网的智慧工地管理方法，其特征在于，包括如下步骤：
根据工地区域，规划无人机航线，利用无人机倾斜摄影采集航测数据；
通过便携摄像机和/或地面采集车，获得工地现场的摄像数据；
结合所述航测数据和摄像数据，构建三维实景模型；
采集工地区域的多维数据，所述多维数据包括监测数据、监控数据、电气数据；
对所述多维数据分析处理后，通过物联网将其发送至实景管理平台；
根据所述多维数据的标签在三维实景模型中标注，以对工地现场进行管理和展示。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的智慧工地管理方法，其特征在于，所述利用无人机倾斜摄影采集航测数据，包括：
在工地区域上布设多个控制点，并采用无人机在控制点上方拍摄，获得带有定位坐标的控制点摄像；
从所述控制点摄像中提取控制点的地理坐标；
根据控制点的地理坐标，构造拟合面对工地区域进行拟合，并根据拟合面的向量角度和设定的拍摄参数计算获得无人机的拍摄姿态和三维航迹；
根据拍摄姿态和三维航迹，控制无人机拍摄，获得航测数据。
3.根据权利要求2所述的基于物联网的智慧工地管理方法，其特征在于：
所述在工地区域上布设多个控制点，包括：在凹角和/或凸角转折处布设控制点，在航线内每间隔3条基线布设一个控制点。
4.根据权利要求1所述的基于物联网的智慧工地管理方法，其特征在于，所述获得工地现场的摄像数据，包括：
采用多个 CCD 相机组成面阵或者线阵相机进行360度环视，采集目标多角度的纹理信息，同时记录每个时刻相机的姿态和位置信息。
5.根据权利要求1所述的基于物联网的智慧工地管理方法，其特征在于，所述航测数据包括全景影像和点云数据，所述摄像数据包括单片影像，则所述结合航测数据和摄像数据，构建三维实景模型，包括：根据全景影像和点云数据，利用空中三角测量算法生成三维实景模型；
若三维实景模型中存在遮挡部分，则对遮挡部分进行处理，具体为：
将航测数据和摄像数据统一到相同坐标系下；
在全景影像上选取测量点，并根据位置信息映射到单片影像中的对应点；
建立对应点至测量点之间的射线，获取射线与点云数据相交的最近邻点；
根据所述最近邻点数据和对应点影像，构建遮挡部分的三维实景模型。
6.根据权利要求5所述的基于物联网的智慧工地管理方法，其特征在于，所述将航测数据和摄像数据统一到相同坐标系下，包括：
设航测数据和摄像数据的坐标系分别为
Figure DEST_PATH_IMAGE001
和
Figure 377786DEST_PATH_IMAGE002
，则坐标系A中任一点P的坐标向量为：
Figure DEST_PATH_IMAGE003
P点转换为坐标系B的坐标向量为：
Figure 222245DEST_PATH_IMAGE004
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE005
为旋转矩阵，
Figure 33075DEST_PATH_IMAGE006
为点P在坐标系A中的向量，即
Figure DEST_PATH_IMAGE007
，
Figure 427016DEST_PATH_IMAGE008
为原点
Figure DEST_PATH_IMAGE009
在坐标系 B中的向量，x、y、Z分别为坐标系A中单位向量i、j、k的系数。
7.根据权利要求1所述的基于物联网的智慧工地管理方法，其特征在于，对所述多维数据分析处理，包括：
利用采样矩阵对原始信号进行压缩采样，获得感知信号，并在所述感知信号的数据包中嵌入序号；
将相邻数据包对应的数据进行异或运算处理，并添加标识生成冗余包，所述标识由相邻数据包的序号构成；
将所述冗余包放入信道，打乱数据包和冗余包顺序进行传输；
接收到所有数据后，根据序号和标识重新排序，判断是否发生丢包，若发生丢包，则根据冗余包进行数据恢复，获得感知信号；
采用近似梯度下降算法对感知信号进行重构，恢复原始信号。
8.根据权利要求1所述的基于物联网的智慧工地管理方法，其特征在于，在采集工地区域的多维数据之前，还包括检测是否存在信号干扰，若存在，则根据评价表的信道评分跳频至未受干扰的信道，所述评价表由通信系统更新维护。
9.根据权利要求1所述的基于物联网的智慧工地管理方法，其特征在于，还包括对工地区域的施工人员进行安全检查，具体为:
通过巡检无人机拍摄施工人员的图像信息；
接收所述图像信息，并对所述图像信息进行解码并提取，获得人脸图片和着装图片；
将所述着装图片与数据库中数据进行匹配，判断是否存在违规行为；
若存在违规行为，则根据人脸图片确认对应的施工人员。
10.一种基于物联网的智慧工地管理系统，其特征在于，包括：
航测模块，用于根据工地区域，规划无人机航线，利用无人机倾斜摄影采集航测数据；
摄像模块，用于通过便携摄像机和/或地面采集车，获得工地现场的摄像数据；
构建模块，用于结合所述航测数据和摄像数据，构建三维实景模型；
采集模块，用于采集工地区域的多维数据，所述多维数据包括监测数据、监控数据、电气数据；
传输模块，用于对所述多维数据分析处理后，通过物联网将其发送至实景管理平台；
标注模块，用于根据所述多维数据的标签在三维实景模型中标注，以对工地现场进行管理和展示。
CN202210097953.9A 2022-01-27 2022-01-27 一种基于物联网的智慧工地管理方法和系统 Active CN114119897B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210097953.9A CN114119897B (zh) 2022-01-27 2022-01-27 一种基于物联网的智慧工地管理方法和系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210097953.9A CN114119897B (zh) 2022-01-27 2022-01-27 一种基于物联网的智慧工地管理方法和系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114119897A true CN114119897A (zh) 2022-03-01
CN114119897B CN114119897B (zh) 2022-05-03

Family

ID=80361384

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210097953.9A Active CN114119897B (zh) 2022-01-27 2022-01-27 一种基于物联网的智慧工地管理方法和系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114119897B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105867321A (zh) * 2015-09-28 2016-08-17 山东电力工程咨询院有限公司 基于三维模型的实景可视化的智慧化工地管理系统
CN107341851A (zh) * 2017-06-26 2017-11-10 深圳珠科创新技术有限公司 基于无人机航拍影像数据的实时三维建模方法及系统
CN109448116A (zh) * 2018-10-31 2019-03-08 广西路桥工程集团有限公司 一种基于bim模型的智慧工地系统
CN111787413A (zh) * 2020-07-09 2020-10-16 郑州信大捷安信息技术股份有限公司 流媒体数据传输方法、系统、发送装置及接收装置
CN113643434A (zh) * 2021-07-12 2021-11-12 广东省国土资源测绘院 基于空地协同的三维建模方法、智能终端以及存储装置
CN113776504A (zh) * 2021-11-11 2021-12-10 长江空间信息技术工程有限公司(武汉) 一种复杂结构水工程无人机高精度摄影和质量控制方法
CN113935859A (zh) * 2021-09-10 2022-01-14 中建三局集团有限公司 一种基于bim模型的智慧工地系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105867321A (zh) * 2015-09-28 2016-08-17 山东电力工程咨询院有限公司 基于三维模型的实景可视化的智慧化工地管理系统
CN107341851A (zh) * 2017-06-26 2017-11-10 深圳珠科创新技术有限公司 基于无人机航拍影像数据的实时三维建模方法及系统
CN109448116A (zh) * 2018-10-31 2019-03-08 广西路桥工程集团有限公司 一种基于bim模型的智慧工地系统
CN111787413A (zh) * 2020-07-09 2020-10-16 郑州信大捷安信息技术股份有限公司 流媒体数据传输方法、系统、发送装置及接收装置
CN113643434A (zh) * 2021-07-12 2021-11-12 广东省国土资源测绘院 基于空地协同的三维建模方法、智能终端以及存储装置
CN113935859A (zh) * 2021-09-10 2022-01-14 中建三局集团有限公司 一种基于bim模型的智慧工地系统
CN113776504A (zh) * 2021-11-11 2021-12-10 长江空间信息技术工程有限公司(武汉) 一种复杂结构水工程无人机高精度摄影和质量控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114119897B (zh) 2022-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104574386B (zh) 一种基于三维环境模型匹配的室内定位方法
CN106403942B (zh) 基于变电站景深图像识别的人员室内惯性定位方法
CN108317953A (zh) 一种基于无人机的双目视觉目标表面3d检测方法及系统
CN106547814A (zh) 一种输电线路无人机巡检图像的结构化自动归档方法
CN105898216A (zh) 一种利用无人机进行的人数计数方法
CN103279949A (zh) 基于自定位机器人的多相机参数自动标定系统运行方法
CN107491071A (zh) 一种智能多机器人协同测图系统及其方法
CN109976339B (zh) 一种车载配网巡检数据采集方法与巡检系统
CN111192321A (zh) 目标物三维定位方法与装置
CN207268846U (zh) 电力巡检机器人
CN106952289A (zh) 结合深度视频分析的WiFi目标定位方法
CN107300398A (zh) 一种基于wifi通信同时支持定位和数据传输的电力巡检装置
CN109035665A (zh) 一种新型森林火灾预警系统及火灾预警方法
CN112270267A (zh) 可自动抓拍线路故障的摄像识别系统
CN110378292A (zh) 三维空间定位系统和方法
CN110276379B (zh) 一种基于视频图像分析的灾情信息快速提取方法
CN117575550B (zh) 一种基于bim技术的风电场数据三维可视化管理系统
CN114325573A (zh) 变电站运维人员身份及位置信息快速检测方法
CN114119897B (zh) 一种基于物联网的智慧工地管理方法和系统
CN117557931A (zh) 一种基于三维场景的表计最优巡检点的规划方法
CN117671814A (zh) 一种基于AIoT技术的空间可视化巡更方法及系统
CN112785564A (zh) 一种基于机械臂的行人检测跟踪系统与方法
CN111414518A (zh) 一种铁路无人机视频定位方法
KR102542556B1 (ko) 고해상도 드론 동영상과 딥러닝 객체 인식기술을 활용한 실시간 습지 지역 주요 식생 탐지와 식생 객체 위치 확인 방법 및 그 시스템
CN115442739B (zh) 一种地铁施工临时通信处理方法、装置、电子设备及介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant