CN114971290A - 一种基于智慧路灯的园区管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种基于智慧路灯的园区管理系统及方法，园区管理系统设置多个智慧路灯、至少一个第一服务器和内置有园区管理平台的智能眼镜；所述智慧路灯包括摄像模块、三维扫描模块、用于接收和发送数据的5G通信模块、环境监测模块、定位模块、发光模块及控制器。通过所述摄像模块和所述三维扫描模块采集园区的数据发送至第一服务器建立所述园区的三维模型；再通过所述环境监测模块实时采集环境数据和所述三维扫描模块实时采集预设对象的点云数据，将所述环境数据和点云数据发送至所述第一服务器以对所述三维模型进行修改形成园区动态三维模型；不仅能实时了解园区内的动态，还能实现点对点的精细化管理，极大地提高了园区管理的效率。

Description

一种基于智慧路灯的园区管理系统及方法

技术领域

本发明涉及智慧园区技术领域，具体涉及一种基于智慧路灯的园区管理系统及方法。

背景技术

园区指一般由政府规划建设的，供水、供电、供气、通讯、道路、仓储及其它配套设施齐全、布局合理且能够满足从事某种特定行业生产和科学实验需要的标准性建筑物或建筑物群体，包括工业园区、产业园区、物流园区、都市工业园区、科技园区、创意园区等。

智能化管理是信息化时代，互联网时代下诞生的一种新的管理方式，它借由大数据，人工智能，物联网等多种信息化技术，智能化技术的手段，来对各种设备进行管控。智慧园区是国内各类成熟园区转型升级的典范，智慧化不仅提升园区吸引力，而且促进园区可持续发展，给予了战略性新兴产业发展的基础，顺应信息技术创新与应用趋势，现有的智慧园区占地面积较大，需要较多工作人员进行巡查，劳动强度较大，且巡查效率较低，不方便对园区内进行实时监控。如何提高智慧园区管理水平，提高管理效率，对智慧园区环境、进出车辆、能耗、物料进出与存放等进行有效管理，通过科学可行的管理平台实现智慧园区的全方位网络信息化管理，成为当前面临的紧迫问题。

发明内容

本发明正是基于上述问题，提出了一种基于智慧路灯的园区管理系统及方法，通过所述摄像模块、所述三维扫描模块、所述环境监测模块、所述第一服务器等各部分的相互配合，不仅能实时了解园区内的动态，还能实现点对点的精细化管理，极大地提高了园区管理的效率。

有鉴于此，本发明的一方面提出了一种基于智慧路灯的园区管理系统，包括：多个智慧路灯、至少一个第一服务器和内置有园区管理平台的智能眼镜；

所述智慧路灯包括摄像模块、三维扫描模块、用于接收和发送数据的5G通信模块、环境监测模块、定位模块、发光模块以及控制器；

所述智慧路灯被配置为：

通过所述控制器控制所述摄像模块和所述三维扫描模块同步采集园区的第一图像数据和第一点云数据；

将所述第一点云数据和所述第一图像数据发送至所述第一服务器以建立所述园区的三维模型；

通过所述环境监测模块实时采集环境数据，将所述环境数据发送至所述第一服务器；

通过所述三维扫描模块实时采集预设对象的第二点云数据；

通过所述控制器从所述第一点云数据中提取所述预设对象对应的预设对象点云数据并与所述第二点云数据进行对比，若二者存在差异，则将所述第二点云数据发送至所述第一服务器；

所述第一服务器被配置为：

根据所述第二点云数据对所述三维模型进行修改，并将所述环境数据进行处理后添加至修改后的三维模型，形成园区动态三维模型。

可选地，所述预设对象包括建设工地，所述第二点云数据为所述建设工地的点云数据；在根据所述第二点云数据对所述三维模型进行修改的步骤中，所述第一服务器被配置为：

根据所述第二点云数据与所述第一点云数据的差异，计算所述建设工地未来的施工进度；

以天为单位按时间轴生成所述建设工地在所述施工进度下的三维数据；

根据所述建设工地的所述施工进度生成所述建设工地周围的道路通行数据和所述建设工地的水电配额调整方案；

根据所述三维数据和所述水电配额调整方案对所述三维模型进行修改；

所述第一服务器还被配置为：

根据所述施工进度，生成所述建设工地材料进出所述园区的材料进出方案，并将所述材料进出方案发送至所述智慧路灯，由所述智慧路灯监测所述建设工地的实际材料进出数据；

当所述实际材料进出数据与所述材料进出方案存在的差异大于预设阈值时，发出警报信息。

可选地，所述智慧路灯被配置为：

通过所述摄像模块采集进入所述园区的车辆的车辆数据；

将所述车辆数据发送至所述第一服务器；

所述第一服务器被配置为：

从所述车辆数据中提取出车牌、车辆型号、车厢高度、载重量、载物类型；

根据所述车牌、所述车辆型号、所述车厢高度、所述载重量、所述载物类型判断所述车辆是否符合在所述园区通行的条件；

当符合通行条件时，根据所述园区动态三维模型生成导航指示路线；

将所述导航指示路线通过所述智慧路灯发送至所述车辆或所述车辆的车载终端。

可选地，所述智慧路灯被配置为：

通过所述环境监测模块采集声音数据；

将所述声音数据发送至所述第一服务器；

所述第一服务器被配置为：

根据所述声音数据分析是否存在噪音；

当存在噪音时，将噪音分贝、噪音来源提示添加至所述园区动态三维模型中所述智慧路灯对应的图像上。

可选地，所述第一服务器被配置为：

将所述园区动态三维模型发送至所述智能眼镜；

所述智能眼镜被配置为：

获取佩戴者的视线范围内的景物，在所述景物上显示虚拟内容；

识别用户的手势操作，将所述手势操作发送至所述第一服务器，由所述第一服务器发出执行所述手势操作的指令信息。

本发明的另一方面提供一种基于智慧路灯的园区管理方法，所述基于智慧路灯的园区管理系统包括多个智慧路灯、至少一个第一服务器和内置有园区管理平台的智能眼镜；其中，所述智慧路灯包括摄像模块、三维扫描模块、用于接收和发送数据的5G通信模块、环境监测模块、定位模块、发光模块以及控制器，所述基于智慧路灯的园区管理方法包括：

所述智慧路灯通过所述控制器控制所述摄像模块和所述三维扫描模块同步采集园区的第一图像数据和第一点云数据；

将所述第一点云数据和所述第一图像数据发送至所述第一服务器以建立所述园区的三维模型；

通过所述环境监测模块实时采集环境数据，将所述环境数据发送至所述第一服务器；

通过所述三维扫描模块实时采集预设对象的第二点云数据；

通过所述控制器从所述第一点云数据中提取所述预设对象对应的预设对象点云数据并与所述第二点云数据进行对比，若二者存在差异，则将所述第二点云数据发送至所述第一服务器；

所述第一服务器根据所述第二点云数据对所述三维模型进行修改，并将所述环境数据进行处理后添加至修改后的三维模型，形成园区动态三维模型。

可选地，所述预设对象包括建设工地，所述第二点云数据为所述建设工地的点云数据；所述根据所述第二点云数据对所述三维模型进行修改的步骤具体为：

根据所述第二点云数据与所述第一点云数据的差异，计算所述建设工地未来的施工进度；

以天为单位按时间轴生成所述建设工地在所述施工进度下的三维数据；

根据所述建设工地的所述施工进度生成所述建设工地周围的道路通行数据和所述建设工地的水电配额调整方案；

根据所述三维数据和所述水电配额调整方案对所述三维模型进行修改；

根据所述施工进度，生成所述建设工地材料进出所述园区的材料进出方案，并将所述材料进出方案发送至所述智慧路灯，由所述智慧路灯监测所述建设工地的实际材料进出数据；

当所述实际材料进出数据与所述材料进出方案存在的差异大于预设阈值时，发出警报信息。

可选地，所述基于智慧路灯的园区管理方法还包括步骤：

通过所述摄像模块采集进入所述园区的车辆的车辆数据；

将所述车辆数据发送至所述第一服务器；

所述第一服务器从所述车辆数据中提取出车牌、车辆型号、车厢高度、载重量、载物类型；

根据所述车牌、所述车辆型号、所述车厢高度、所述载重量、所述载物类型判断所述车辆是否符合在所述园区通行的条件；

当符合通行条件时，根据所述园区动态三维模型生成导航指示路线；

将所述导航指示路线通过所述智慧路灯发送至所述车辆或所述车辆的车载终端。

可选地，所述基于智慧路灯的园区管理方法还包括步骤：

通过所述环境监测模块采集声音数据；

将所述声音数据发送至所述第一服务器；

所述第一服务器根据所述声音数据分析是否存在噪音；

当存在噪音时，将噪音分贝、噪音来源提示添加至所述园区动态三维模型中所述智慧路灯对应的图像上。

可选地，所述基于智慧路灯的园区管理方法还包括步骤：

所述第一服务器将所述园区动态三维模型发送至所述智能眼镜；

所述智能眼镜获取佩戴者的视线范围内的景物，在所述景物上显示虚拟内容；

识别用户的手势操作，将所述手势操作发送至所述第一服务器，由所述第一服务器发出执行所述手势操作的指令信息。

采用本发明的技术方案，基于智慧路灯的园区管理系统设置多个智慧路灯、至少一个第一服务器和内置有园区管理平台的智能眼镜；其中，所述智慧路灯包括摄像模块、三维扫描模块、用于接收和发送数据的5G通信模块、环境监测模块、定位模块、发光模块以及控制器。通过所述摄像模块和所述三维扫描模块采集园区的数据发送至第一服务器建立所述园区的三维模型；再通过所述环境监测模块实时采集环境数据和所述三维扫描模块实时采集预设对象的第二点云数据，将所述环境数据和第二点云数据发送至所述第一服务器以对所述三维模型进行修改形成园区动态三维模型；不仅能实时了解园区内的动态，还能实现点对点的精细化管理，极大地提高了园区管理的效率。

附图说明

图1是本发明一个实施例提供的基于智慧路灯的园区管理系统的示意框图；

图2是本发明一个实施例提供的智慧路灯的示意框图；

图3是本发明另一个实施例提供的基于智慧路灯的园区管理方法流程图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而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”等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，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施方式”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

下面参照图1至图3来描述根据本发明一些实施方式提供的一种基于智慧路灯的园区管理系统及方法。

如图1和图2所示，本发明一个实施例提供一种基于智慧路灯的园区管理系统，包括：多个智慧路灯、至少一个第一服务器和内置有园区管理平台的智能眼镜；

所述智慧路灯包括摄像模块、三维扫描模块、用于接收和发送数据的5G通信模块、环境监测模块、定位模块、发光模块以及控制器；

所述智慧路灯被配置为：

通过所述控制器控制所述摄像模块和所述三维扫描模块同步采集园区的第一图像数据和第一点云数据；

将所述第一点云数据和所述第一图像数据发送至所述第一服务器以建立所述园区的三维模型；

通过所述环境监测模块实时采集环境数据，将所述环境数据发送至所述第一服务器；

通过所述三维扫描模块实时采集预设对象的第二点云数据；

通过所述控制器从所述第一点云数据中提取所述预设对象对应的预设对象点云数据并与所述第二点云数据进行对比，若二者存在差异，则将所述第二点云数据发送至所述第一服务器；

所述第一服务器被配置为：

根据所述第二点云数据对所述三维模型进行修改，并将所述环境数据进行处理后添加至修改后的三维模型，形成园区动态三维模型。

可以理解的是，在本实施例中，所述三维扫描模块3D可以是三维激光扫描仪、扫描全站仪、激光雷达、立体摄像头等。所述三维扫描模块采集的园区的第一点云数据，每一个点都包含了三维坐标信息，即X、Y、Z三个坐标值，同时还包含颜色信息、反射强度信息、回波次数信息等。所述三维扫描模块包括了激光测距单元、光学机械扫描单元、控制记录单元，且集成了全球定位系统(Global Position System,GPS)、惯性测量系统(InertialMeasurement Unit，IMU)以及成像单元等。

所述摄像模块采集园区的第一图像数据，优选地，所述控制器控制所述三维扫描模块与所述摄像模块进行同步进行数据采集工作(即在同一时刻对同一对象进行数据采集)。

应当说明的是，在将所述第一点云数据和所述第一图像数据发送至所述第一服务器以建立所述园区的三维模型的步骤中，所述第一服务器对所述第一点云数据进行坐标系归一化操作，归一化后的坐标原点为所述三维扫描模块的起始扫描位置或者在所述园区内预设的标志物的位置；将归一化之后的所述第一点云数据按照预设顺序进行排列，所述预设顺序为XYZRGB；对排序后的所述第一点云数据进行处理后(如地面滤波、结合训练好的神经网络对点云数据进行进一步的精分类)，得到处理后的数据。

所述第一服务器对所述第一图像数据处理后，提取图像特征信息与，将所述第一点云数据处理后得到的数据进行融合，得到融合数据；最后将融合数据输入至三维建模软件，即可得到所述园区的三维模型。

在本发明的另一些可能实施例中，为了使三维模型精确无误，所述智慧路灯还可以发送协同采集指令至携带有三维扫描设备(例如三维激光扫描仪、扫描全站仪、激光雷达、立体摄像头等)的无人机或无人车进行补充点云数据的补充采集。

可以理解的是，对于园区内的场景来说，每天都是变化的，特别是对于园区内的一些预设对象(如建筑工地、维修中的设施/建筑物等)，因此本发明的实施例通过采集所述预设对象的第二点云数据，通过比较所述第二点云数据与所述第一点云数据中所述预设对象对应的点云数据是否存在差异，存在差异时将所述第二点云数据发送至所述第一服务器；同时通过所述环境监测模块实时采集环境数据，将所述环境数据发送至所述第一服务器；所述第一服务器根据所述第二点云数据对所述三维模型进行修改，并将所述环境数据进行处理后添加至修改后的三维模型，形成园区动态三维模型。

采用该实施例的技术方案，基于智慧路灯的园区管理系统设置多个智慧路灯、至少一个第一服务器和内置有园区管理平台的智能眼镜；其中，所述智慧路灯包括摄像模块、三维扫描模块、用于接收和发送数据的5G通信模块、环境监测模块、定位模块、发光模块以及控制器。通过所述摄像模块和所述三维扫描模块采集园区的数据发送至第一服务器建立所述园区的三维模型；再通过所述环境监测模块实时采集环境数据和所述三维扫描模块实时采集预设对象的第二点云数据，将所述环境数据和第二点云数据发送至所述第一服务器以对所述三维模型进行修改形成园区动态三维模型；不仅能实时了解园区内的动态，还能实现点对点的精细化管理，极大地提高了园区管理的效率。

应当知道的是，图1和图2所示的基于智慧路灯的园区管理系统的框图仅作示意，其所示出的各模块的数量并不对本发明的保护范围进行限定。

在本发明一些可能的实施方式中，所述预设对象包括建设工地，所述第二点云数据为所述建设工地的点云数据；在根据所述第二点云数据对所述三维模型进行修改的步骤中，所述第一服务器被配置为：

根据所述第二点云数据与所述第一点云数据的差异，计算所述建设工地未来的施工进度；

以天为单位按时间轴生成所述建设工地在所述施工进度下的三维数据；

根据所述建设工地的所述施工进度生成所述建设工地周围的道路通行数据和所述建设工地的水电配额调整方案；

根据所述三维数据和所述水电配额调整方案对所述三维模型进行修改；

所述第一服务器还被配置为：

根据所述施工进度，生成所述建设工地材料进出所述园区的材料进出方案，并将所述材料进出方案发送至所述智慧路灯，由所述智慧路灯监测所述建设工地的实际材料进出数据；

当所述实际材料进出数据与所述材料进出方案存在的差异大于预设阈值时，发出警报信息。

可以理解的是，建设工地是园区管理中比较复杂、难以管理的部分，为了提高对建筑工地的管理水平从而整体提高园区管理效率，在本发明的实施例中，将所述建设工地设定为需要重点关注监测的预设对象。根据采集到的所述建设工地的所述第二点云数据与所述第一点云数据的差异，可以计算所述建设工地未来的施工进度，再结合所述建设工地的规划数据，可以进一步地得到所述建设工地的工期，整体所需原材料的种类、数量等。为了更直观的展现所述建设工地的施工状态，可以以天为单位按时间轴生成所述建设工地在所述施工进度下的三维数据，所述三维数据中对于还未建设的部分，是根据所述施工进度和所述规划数据预估计算得到。应当说明的是，对园区来讲，所述建设工地周围的道路通行数据和所述建设工地的水电配额是需要重点监管的环节，本实施例中，根据所述建设工地的所述施工进度生成所述建设工地周围的道路通行数据和所述建设工地的水电配额调整方案，以根据预测的施工进度每天动态管理道路通行情况和对水电配额进行调整，以实现精细化管理。

为了避免建设工地上原料的短缺或过度占地，在本实施例中，所述第一服务器根据所述施工进度，生成所述建设工地材料进出所述园区的材料进出方案，并将所述材料进出方案发送至所述智慧路灯，由所述智慧路灯监测所述建设工地的实际材料进出数据；当所述实际材料进出数据与所述材料进出方案存在的差异大于预设阈值时(即可能出现原料短缺或过量的情况)，发出警报信息。

在本发明一些可能的实施方式中，所述智慧路灯被配置为：

通过所述摄像模块采集进入所述园区的车辆的车辆数据；

将所述车辆数据发送至所述第一服务器；

所述第一服务器被配置为：

从所述车辆数据中提取出车牌、车辆型号、车厢高度、载重量、载物类型；

根据所述车牌、所述车辆型号、所述车厢高度、所述载重量、所述载物类型判断所述车辆是否符合在所述园区通行的条件；

当符合通行条件时，根据所述园区动态三维模型生成导航指示路线；

将所述导航指示路线通过所述智慧路灯发送至所述车辆或所述车辆的车载终端。

可以理解的是，车辆管理也属于园区管理活动中比较重要的工作，特别是对于一些物流园区、工业园区，每天进出的车辆的种类较复杂、数量较多。为了尽早发现问题，及时对车辆进行引导，在本发明的实施例中，通过所述智慧路灯的摄像模块采集进入所述园区的车辆的车辆数据，并通过所述第一服务器从所述车辆数据中提取出车牌、车辆型号、车厢高度、载重量、载物类型等数据，并根据这些数据判断所述车辆是否符合在所述园区通行的条件，如车厢高度超过限高值或者载重量超过限重或者载物类型为园区禁入的危险品时，所述车辆不符合在所述园区通行的条件，可以通过所述智慧路灯警告驶离，或者通过所述智慧路灯给园区门禁系统发送指令，禁止所述车辆进入。当所述车辆符合在所述园区通行的条件时，所述第一服务器根据所述园区动态三维模型生成导航指示路线，将所述导航指示路线通过所述智慧路灯发送至所述车辆或所述车辆的车载终端。

在本发明一些可能的实施方式中，所述智慧路灯被配置为：

通过所述环境监测模块采集声音数据；

将所述声音数据发送至所述第一服务器；

所述第一服务器被配置为：

根据所述声音数据分析是否存在噪音；

当存在噪音时，将噪音分贝、噪音来源提示添加至所述园区动态三维模型中所述智慧路灯对应的图像上。

可以理解的是，园区活动频繁，产生的声音复杂多样，其中不可避免出现大量噪音，这些噪音对用户影响大，对管理方的管理也是巨大的挑战。为了快速找到噪音来源并及时处理，本实施例中，所述智慧路灯通过所述环境监测模块采集声音数据，并将通过所述控制器处理后的所述声音数据发送至所述第一服务器，所述声音数据带有所述控制器利用所述定位模块计算出的噪音来源位置信息、噪音分贝、噪音产生的物体等信息。所述第一服务器根据所述声音数据，结合利用大数据训练好的噪音神经网络，分析是否存在噪音，当存在噪音时，将噪音分贝、噪音来源提示添加至所述园区动态三维模型中所述智慧路灯对应的图像上，以便园区管理方能便捷地处理噪音事件。

为了提供更好的管理体验，在本发明一些可能的实施方式中，通过支持虚拟现实技术的智能眼镜来识别手势操作，所述第一服务器被配置为：

将所述园区动态三维模型发送至所述智能眼镜；

所述智能眼镜被配置为：

获取佩戴者的视线范围内的景物，在所述景物上显示虚拟内容；

识别用户的手势操作，将所述手势操作发送至所述第一服务器，由所述第一服务器发出执行所述手势操作的指令信息。

在本实施例中，所述智能眼镜接收所述园区动态三维模型，获取佩戴者的视线范围内的景物，结合所述园区动态三维模型在所述景物上显示虚拟内容，如显示所述智慧灯杆的虚拟调节组件，佩戴者可以通过手势对虚拟调节组件进行操作。

可以理解的是，为了更好的识别出手势动作，所述智慧眼镜设置有至少两个摄像模组(图中未示出)。

所述第一服务器预先获取大量的手势样本，并利用手势样本提取特征，对手势模型进行训练，最终建立手势模型。在此基础上，通过智能眼镜的摄像模组获取新的手势视频并进行预处理，接着对手势图像进行手势分割，从而比较准确地提取图像中的人手部分，手势分割是指把图像中属于手势的像素点与不属于手势的像素点区分开来,得到手势在图像中的区域。手势分割方法主要有基于表观特征、基于运动信息以及多模式的分割；然后进行手势特征提取；最后，利用前面建立好的手势模型对输入的手势进行分类识别。

本发明的另一实施例提供一种基于智慧路灯的园区管理方法，所述基于智慧路灯的园区管理系统包括多个智慧路灯、至少一个第一服务器和内置有园区管理平台的智能眼镜；其中，所述智慧路灯包括摄像模块、三维扫描模块、用于接收和发送数据的5G通信模块、环境监测模块、定位模块、发光模块以及控制器，所述基于智慧路灯的园区管理方法包括：

所述智慧路灯通过所述控制器控制所述摄像模块和所述三维扫描模块同步采集园区的第一图像数据和第一点云数据；

将所述第一点云数据和所述第一图像数据发送至所述第一服务器以建立所述园区的三维模型；

通过所述环境监测模块实时采集环境数据，将所述环境数据发送至所述第一服务器；

通过所述三维扫描模块实时采集预设对象的第二点云数据；

通过所述控制器从所述第一点云数据中提取所述预设对象对应的预设对象点云数据并与所述第二点云数据进行对比，若二者存在差异，则将所述第二点云数据发送至所述第一服务器；

所述第一服务器根据所述第二点云数据对所述三维模型进行修改，并将所述环境数据进行处理后添加至修改后的三维模型，形成园区动态三维模型。

可以理解的是，在本实施例中，所述三维扫描模块3D可以是三维激光扫描仪、扫描全站仪、激光雷达、立体摄像头等。所述三维扫描模块采集的园区的第一点云数据，每一个点都包含了三维坐标信息，即X、Y、Z三个坐标值，同时还包含颜色信息、反射强度信息、回波次数信息等。所述三维扫描模块包括了激光测距单元、光学机械扫描单元、控制记录单元，且集成了全球定位系统(Global Position System,GPS)、惯性测量系统(InertialMeasurement Unit，IMU)以及成像单元等。

所述摄像模块采集园区的第一图像数据，优选地，所述控制器控制所述三维扫描模块与所述摄像模块进行同步进行数据采集工作(即在同一时刻对同一对象进行数据采集)。

应当说明的是，在将所述第一点云数据和所述第一图像数据发送至所述第一服务器以建立所述园区的三维模型的步骤中，所述第一服务器对所述第一点云数据进行坐标系归一化操作，归一化后的坐标原点为所述三维扫描模块的起始扫描位置或者在所述园区内预设的标志物的位置；将归一化之后的所述第一点云数据按照预设顺序进行排列，所述预设顺序为XYZRGB；对排序后的所述第一点云数据进行处理后(如地面滤波、结合训练好的神经网络对点云数据进行进一步的精分类)，得到处理后的数据。

所述第一服务器对所述第一图像数据处理后，提取图像特征信息与，将所述第一点云数据处理后得到的数据进行融合，得到融合数据；最后将融合数据输入至三维建模软件，即可得到所述园区的三维模型。

可选地，为了使三维模型精确无误，所述智慧路灯还可以发送协同采集指令至携带有三维扫描设备(例如三维激光扫描仪、扫描全站仪、激光雷达、立体摄像头等)的无人机或无人车进行补充点云数据的补充采集。

可以理解的是，对于园区内的场景来说，每天都是变化的，特别是对于园区内的一些预设对象(如建筑工地、维修中的设施/建筑物等)，因此本发明的实施例通过采集所述预设对象的第二点云数据，通过比较所述第二点云数据与所述第一点云数据中所述预设对象对应的点云数据是否存在差异，存在差异时将所述第二点云数据发送至所述第一服务器；同时通过所述环境监测模块实时采集环境数据，将所述环境数据发送至所述第一服务器；所述第一服务器根据所述第二点云数据对所述三维模型进行修改，并将所述环境数据进行处理后添加至修改后的三维模型，形成园区动态三维模型。

采用该实施例的技术方案，基于智慧路灯的园区管理系统设置多个智慧路灯、至少一个第一服务器和内置有园区管理平台的智能眼镜；其中，所述智慧路灯包括摄像模块、三维扫描模块、用于接收和发送数据的5G通信模块、环境监测模块、定位模块、发光模块以及控制器。通过所述摄像模块和所述三维扫描模块采集园区的数据发送至第一服务器建立所述园区的三维模型；再通过所述环境监测模块实时采集环境数据和所述三维扫描模块实时采集预设对象的第二点云数据，将所述环境数据和第二点云数据发送至所述第一服务器以对所述三维模型进行修改形成园区动态三维模型；不仅能实时了解园区内的动态，还能实现点对点的精细化管理，极大地提高了园区管理的效率。

在本发明一些可能的实施方式中，所述预设对象包括建设工地，所述第二点云数据为所述建设工地的点云数据；所述根据所述第二点云数据对所述三维模型进行修改的步骤具体为：

根据所述第二点云数据与所述第一点云数据的差异，计算所述建设工地未来的施工进度；

以天为单位按时间轴生成所述建设工地在所述施工进度下的三维数据；

根据所述建设工地的所述施工进度生成所述建设工地周围的道路通行数据和所述建设工地的水电配额调整方案；

根据所述三维数据和所述水电配额调整方案对所述三维模型进行修改；

根据所述施工进度，生成所述建设工地材料进出所述园区的材料进出方案，并将所述材料进出方案发送至所述智慧路灯，由所述智慧路灯监测所述建设工地的实际材料进出数据；

当所述实际材料进出数据与所述材料进出方案存在的差异大于预设阈值时，发出警报信息。

可以理解的是，建设工地是园区管理中情况比较复杂、难以管理的部分，为了提高对建筑工地的管理水平从而整体提高园区管理效率，在本发明的实施例中，将所述建设工地设定为需要重点关注监测的预设对象。根据采集到的所述建设工地的所述第二点云数据与所述第一点云数据的差异，可以计算所述建设工地未来的施工进度，再结合所述建设工地的规划数据，可以进一步地得到所述建设工地的工期，整体所需原材料的种类、数量等。为了更直观的展现所述建设工地的施工状态，可以以天为单位按时间轴生成所述建设工地在所述施工进度下的三维数据，所述三维数据中对于还未建设的部分，是根据所述施工进度和所述规划数据预估计算得到。应当说明的是，对园区来讲，所述建设工地周围的道路通行数据和所述建设工地的水电配额是需要重点监管的环节，本实施例中，根据所述建设工地的所述施工进度生成所述建设工地周围的道路通行数据和所述建设工地的水电配额调整方案，以根据预测的施工进度每天动态管理道路通行情况和对水电配额进行调整，以实现精细化管理。

为了避免建设工地上原料的短缺或过度占地，在本实施例中，所述第一服务器根据所述施工进度，生成所述建设工地材料进出所述园区的材料进出方案，并将所述材料进出方案发送至所述智慧路灯，由所述智慧路灯监测所述建设工地的实际材料进出数据；当所述实际材料进出数据与所述材料进出方案存在的差异大于预设阈值时(即可能出现原料短缺或过量的情况)，发出警报信息。

在本发明一些可能的实施方式中，所述基于智慧路灯的园区管理方法还包括步骤：

通过所述摄像模块采集进入所述园区的车辆的车辆数据；

将所述车辆数据发送至所述第一服务器；

所述第一服务器从所述车辆数据中提取出车牌、车辆型号、车厢高度、载重量、载物类型；

根据所述车牌、所述车辆型号、所述车厢高度、所述载重量、所述载物类型判断所述车辆是否符合在所述园区通行的条件；

当符合通行条件时，根据所述园区动态三维模型生成导航指示路线；

将所述导航指示路线通过所述智慧路灯发送至所述车辆或所述车辆的车载终端。

可以理解的是，车辆管理也属于园区管理活动中比较重要的工作，特别是对于一些物流园区、工业园区，每天进出的车辆的种类较复杂、数量较多。为了尽早发现问题，及时对车辆进行引导，在本发明的实施例中，通过所述智慧路灯的摄像模块采集进入所述园区的车辆的车辆数据，并通过所述第一服务器从所述车辆数据中提取出车牌、车辆型号、车厢高度、载重量、载物类型等数据，并根据这些数据判断所述车辆是否符合在所述园区通行的条件，如车厢高度超过限高值或者载重量超过限重或者载物类型为园区禁入的危险品时，所述车辆不符合在所述园区通行的条件，可以通过所述智慧路灯警告驶离，或者通过所述智慧路灯给园区门禁系统发送指令，禁止所述车辆进入。当所述车辆符合在所述园区通行的条件时，所述第一服务器根据所述园区动态三维模型生成导航指示路线，将所述导航指示路线通过所述智慧路灯发送至所述车辆或所述车辆的车载终端。

在本发明一些可能的实施方式中，所述基于智慧路灯的园区管理方法还包括步骤：

通过所述环境监测模块采集声音数据；

将所述声音数据发送至所述第一服务器；

所述第一服务器根据所述声音数据分析是否存在噪音；

当存在噪音时，将噪音分贝、噪音来源提示添加至所述园区动态三维模型中所述智慧路灯对应的图像上。

可以理解的是，园区活动频繁，产生的声音复杂多样，其中不可避免出现大量噪音，这些噪音对用户影响大，对管理方的管理也是巨大的挑战。为了快速找到噪音来源并及时处理，本实施例中，所述智慧路灯通过所述环境监测模块采集声音数据，并将通过所述控制器处理后的所述声音数据发送至所述第一服务器，所述声音数据带有所述控制器利用所述定位模块计算出的噪音来源位置信息、噪音分贝、噪音产生的物体等信息。所述第一服务器根据所述声音数据，结合利用大数据训练好的噪音神经网络，分析是否存在噪音，当存在噪音时，将噪音分贝、噪音来源提示添加至所述园区动态三维模型中所述智慧路灯对应的图像上，以便园区管理方能便捷地处理噪音事件。

为了提供更好的管理体验，在本发明一些可能的实施方式中，通过支持虚拟现实技术的智能眼镜来识别手势操作，所述基于智慧路灯的园区管理方法还包括步骤：

所述第一服务器将所述园区动态三维模型发送至所述智能眼镜；

所述智能眼镜获取佩戴者的视线范围内的景物，在所述景物上显示虚拟内容；

识别用户的手势操作，将所述手势操作发送至所述第一服务器，由所述第一服务器发出执行所述手势操作的指令信息。

在本实施例中，所述智能眼镜接收所述园区动态三维模型，获取佩戴者的视线范围内的景物，结合所述园区动态三维模型在所述景物上显示虚拟内容，如显示所述智慧灯杆的虚拟调节组件，佩戴者可以通过手势对虚拟调节组件进行操作。

可以理解的是，为了更好的识别出手势动作，所述智慧眼镜设置有至少两个摄像模组。

所述第一服务器预先获取大量的手势样本，并利用手势样本提取特征，对手势模型进行训练，最终建立手势模型。在此基础上，通过智能眼镜的摄像模组获取新的手势视频并进行预处理，接着对手势图像进行手势分割，从而比较准确地提取图像中的人手部分，手势分割是指把图像中属于手势的像素点与不属于手势的像素点区分开来,得到手势在图像中的区域。手势分割方法主要有基于表观特征、基于运动信息以及多模式的分割；然后进行手势特征提取；最后，利用前面建立好的手势模型对输入的手势进行分类识别。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种基于智慧路灯的园区管理系统，其特征在于，包括：多个智慧路灯、至少一个第一服务器和内置有园区管理平台的智能眼镜；

所述智慧路灯包括摄像模块、三维扫描模块、用于接收和发送数据的5G通信模块、环境监测模块、定位模块、发光模块以及控制器；

所述智慧路灯被配置为：

通过所述控制器控制所述摄像模块和所述三维扫描模块同步采集园区的第一图像数据和第一点云数据；

将所述第一点云数据和所述第一图像数据发送至所述第一服务器以建立所述园区的三维模型；

通过所述环境监测模块实时采集环境数据，将所述环境数据发送至所述第一服务器；

通过所述三维扫描模块实时采集预设对象的第二点云数据；

通过所述控制器从所述第一点云数据中提取所述预设对象对应的预设对象点云数据并与所述第二点云数据进行对比，若二者存在差异，则将所述第二点云数据发送至所述第一服务器；

所述第一服务器被配置为：

根据所述第二点云数据对所述三维模型进行修改，并将所述环境数据进行处理后添加至修改后的三维模型，形成园区动态三维模型。

2.根据权利要求1所述的基于智慧路灯的园区管理系统，其特征在于，所述预设对象包括建设工地，所述第二点云数据为所述建设工地的点云数据；在根据所述第二点云数据对所述三维模型进行修改的步骤中，所述第一服务器被配置为：

根据所述第二点云数据与所述第一点云数据的差异，计算所述建设工地未来的施工进度；

以天为单位按时间轴生成所述建设工地在所述施工进度下的三维数据；

根据所述建设工地的所述施工进度生成所述建设工地周围的道路通行数据和所述建设工地的水电配额调整方案；

根据所述三维数据和所述水电配额调整方案对所述三维模型进行修改；

所述第一服务器还被配置为：

根据所述施工进度，生成所述建设工地材料进出所述园区的材料进出方案，并将所述材料进出方案发送至所述智慧路灯，由所述智慧路灯监测所述建设工地的实际材料进出数据；

当所述实际材料进出数据与所述材料进出方案存在的差异大于预设阈值时，发出警报信息。

3.根据权利要求2所述的基于智慧路灯的园区管理系统，其特征在于，所述智慧路灯被配置为：

通过所述摄像模块采集进入所述园区的车辆的车辆数据；

将所述车辆数据发送至所述第一服务器；

所述第一服务器被配置为：

从所述车辆数据中提取出车牌、车辆型号、车厢高度、载重量、载物类型；

根据所述车牌、所述车辆型号、所述车厢高度、所述载重量、所述载物类型判断所述车辆是否符合在所述园区通行的条件；

当符合通行条件时，根据所述园区动态三维模型生成导航指示路线；

将所述导航指示路线通过所述智慧路灯发送至所述车辆或所述车辆的车载终端。

4.根据权利要求3所述的基于智慧路灯的园区管理系统，其特征在于，所述智慧路灯被配置为：

通过所述环境监测模块采集声音数据；

将所述声音数据发送至所述第一服务器；

所述第一服务器被配置为：

根据所述声音数据分析是否存在噪音；

当存在噪音时，将噪音分贝、噪音来源提示添加至所述园区动态三维模型中所述智慧路灯对应的图像上。

5.根据权利要求1-4所述的基于智慧路灯的园区管理系统，其特征在于，

所述第一服务器被配置为：

将所述园区动态三维模型发送至所述智能眼镜；

所述智能眼镜被配置为：

获取佩戴者的视线范围内的景物，在所述景物上显示虚拟内容；

识别用户的手势操作，将所述手势操作发送至所述第一服务器，由所述第一服务器发出执行所述手势操作的指令信息。

6.一种基于智慧路灯的园区管理方法，其特征在于，所述基于智慧路灯的园区管理系统包括多个智慧路灯、至少一个第一服务器和内置有园区管理平台的智能眼镜；其中，所述智慧路灯包括摄像模块、三维扫描模块、用于接收和发送数据的5G通信模块、环境监测模块、定位模块、发光模块以及控制器，所述基于智慧路灯的园区管理方法包括：

所述智慧路灯通过所述控制器控制所述摄像模块和所述三维扫描模块同步采集园区的第一图像数据和第一点云数据；

将所述第一点云数据和所述第一图像数据发送至所述第一服务器以建立所述园区的三维模型；

通过所述环境监测模块实时采集环境数据，将所述环境数据发送至所述第一服务器；

通过所述三维扫描模块实时采集预设对象的第二点云数据；

通过所述控制器从所述第一点云数据中提取所述预设对象对应的预设对象点云数据并与所述第二点云数据进行对比，若二者存在差异，则将所述第二点云数据发送至所述第一服务器；

所述第一服务器根据所述第二点云数据对所述三维模型进行修改，并将所述环境数据进行处理后添加至修改后的三维模型，形成园区动态三维模型。

7.根据权利要求6所述的基于智慧路灯的园区管理方法，其特征在于，所述预设对象包括建设工地，所述第二点云数据为所述建设工地的点云数据；所述根据所述第二点云数据对所述三维模型进行修改的步骤具体为：

根据所述第二点云数据与所述第一点云数据的差异，计算所述建设工地未来的施工进度；

以天为单位按时间轴生成所述建设工地在所述施工进度下的三维数据；

根据所述建设工地的所述施工进度生成所述建设工地周围的道路通行数据和所述建设工地的水电配额调整方案；

根据所述三维数据和所述水电配额调整方案对所述三维模型进行修改；

根据所述施工进度，生成所述建设工地材料进出所述园区的材料进出方案，并将所述材料进出方案发送至所述智慧路灯，由所述智慧路灯监测所述建设工地的实际材料进出数据；

当所述实际材料进出数据与所述材料进出方案存在的差异大于预设阈值时，发出警报信息。

8.根据权利要求7所述的基于智慧路灯的园区管理方法，其特征在于，所述基于智慧路灯的园区管理方法还包括步骤：

通过所述摄像模块采集进入所述园区的车辆的车辆数据；

将所述车辆数据发送至所述第一服务器；

所述第一服务器从所述车辆数据中提取出车牌、车辆型号、车厢高度、载重量、载物类型；

根据所述车牌、所述车辆型号、所述车厢高度、所述载重量、所述载物类型判断所述车辆是否符合在所述园区通行的条件；

当符合通行条件时，根据所述园区动态三维模型生成导航指示路线；

将所述导航指示路线通过所述智慧路灯发送至所述车辆或所述车辆的车载终端。

9.根据权利要求8所述的基于智慧路灯的园区管理方法，其特征在于，所述基于智慧路灯的园区管理方法还包括步骤：

通过所述环境监测模块采集声音数据；

将所述声音数据发送至所述第一服务器；

所述第一服务器根据所述声音数据分析是否存在噪音；

当存在噪音时，将噪音分贝、噪音来源提示添加至所述园区动态三维模型中所述智慧路灯对应的图像上。

10.根据权利要求9所述的基于智慧路灯的园区管理方法，其特征在于，所述基于智慧路灯的园区管理方法还包括步骤：

所述第一服务器将所述园区动态三维模型发送至所述智能眼镜；

所述智能眼镜获取佩戴者的视线范围内的景物，在所述景物上显示虚拟内容；

识别用户的手势操作，将所述手势操作发送至所述第一服务器，由所述第一服务器发出执行所述手势操作的指令信息。

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