CN115802004B - 一种实验室施工建设监控方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实验室施工建设监控方法及系统，应用于绝密实验室，绝密实验室包括：开放区域、半开放区域和保密区域；开放区域中设置有多个摄像头；保密区域中设置有多个雷达传感器；半开放区域中与开放区域相邻的区域设置有1个或多个摄像头，半开放区域中与保密区域相邻的区域设置有1个或多个雷达传感器；本技术方案通过在保密区域，以及半开放区域中与保密区域相邻的区域分别设置雷达传感器，利用雷达传感器接受探测到的物体空间位置参数，替代常规使用摄像头来确定物体空间位置的功能，在不拍摄图像的情况下也能实时监测到实验室当前的施工进度，能够在保证保密性的情况下对重点的、大型的绝密实验室进行工程建设的施工进度精准管控。

Description

一种实验室施工建设监控方法及系统

技术领域

本发明涉及新一代信息技术领域，尤其涉及一种实验室施工建设监控方法及系统。

背景技术

随着技术的发展和社会的需要，全国范围内有越来越多的实验室进行新建、改建和扩建，其中，不乏一些重点的、大型的绝密实验室。这种绝密实验室的保密级别很高，有涉及到医学、军工和科研等不同领域的。以前对这些实验室进行建设的过程中，都是通过人工监控的形式进行层层填报，但由于人工填报的方式，以及建设工程的保密性，在进行工程进度填报的过程中效率很低，该工程建设信息到达相关人员时往往已经成为了历史数据，无法实时查看当前进度。而由于这些重点的、大型的绝密实验室往往项目级别很高，更需要对工程进度进行实时监控。

现有技术中也有一些技术考虑到通过摄像头对实验室的工程建设进行实时监控，但由于绝密实验室在建设中往往涉及到一些重点的绝密设备，如果一旦在施工建设阶段形成视频并一旦泄露，这些绝密设备有可能被人通过反向工程破解，带来不可估量的风险。因此，如何在保证保密性的情况下对重点的、大型的绝密实验室进行工程建设的施工进度管控，是目前亟需解决的一道难题。

发明内容

本发明提供了一种实验室施工建设监控方法及系统，能够在保证保密性的情况下对重点的、大型的绝密实验室进行工程建设的施工进度精准管控。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种实验室施工建设监控方法，应用于绝密实验室，所述绝密实验室包括：开放区域、半开放区域和保密区域；所述开放区域中设置有多个摄像头；所述保密区域中设置有多个雷达传感器；所述半开放区域中与所述开放区域相邻的区域设置有1个或多个摄像头，所述半开放区域中与所述保密区域相邻的区域设置有1个或多个雷达传感器；

通过开放区域中的摄像头获取开放区域图像，并对所述开放区域图像进行特征识别和提取，得到当前开放区域的第一特征布局图；

通过保密区域中的雷达传感器获取保密区域雷达回波信号，并将所述保密区域雷达回波信号进行三维坐标特征转换，得到当前保密区域的第一坐标特征图；

通过半开放区域中的摄像头获取半开放区域图像，并对所述半开放区域图像进行特征识别和提取，得到当前半开放区域的第二特征布局图；以及，通过半开放区域中的雷达传感器获取半开放区域雷达回波信号，并将所述半开放区域雷达回波信号进行三维坐标特征转换，得到当前半开放区域的第二坐标特征图；

对所述第二特征布局图和所述第二坐标特征图进行融合，得到第二特征融合图；

分别对所述第一特征布局图、所述第一坐标特征图和所述第二特征融合图进行空间演绎，得到当前开放区域的施工进度、当前保密区域的施工进度和当前半开放区域的施工进度；

将所述当前开放区域的施工进度、当前保密区域的施工进度和当前半开放区域的施工进度进行融合，得到当前实验室施工进度。

作为优选方案，所述对所述开放区域图像进行特征识别和提取，得到当前开放区域的第一特征布局图的步骤中，具体包括：

分别对每一张开放区域图像中的所有物体进行识别，并计算相邻两个物体之间的空间距离，形成空间距离序列；

根据每一张开放区域图像中的空间距离序列确定重叠部分，对重叠的图像区域及其对应得空间距离序列进行过滤，得到开放区域完整图像；

根据所述开放区域完整图像中对应的空间距离序列，得到当前开放区域的物体空间位置，生成当前开放区域的第一特征布局图。

作为优选方案， 所述将所述保密区域雷达回波信号进行三维坐标特征转换，得到当前保密区域的第一坐标特征图的步骤中，具体包括：

获取保密区域雷达回波信号，在所述保密区域雷达回波信号中提取出多个矢量数据；

建立空间坐标系，根据所述矢量数据在所述空间坐标系上进行投影，得到第一空间布局图，并将所述第一空间布局图划分为人物区域、基础设施区域和实验室设备区域；

对所述实验室设备区域中所有特征所对应的矢量数据进行空间距离计算，当确定相邻两个特征的空间距离小于第一预设阈值时，对该相邻两个特征所对应的矢量数据进行删除，直到所述实验室设备区域中两两相邻特征的空间距离均不小于第一预设阈值；

对第一空间布局图中的人物区域进行删除后，将基础设施区域和删除后的实验室设备区域进行融合，得到当前保密区域的第一坐标特征图。

作为优选方案，所述对所述半开放区域图像进行特征识别和提取，得到当前半开放区域的第二特征布局图的步骤中，具体包括：

确定开放区域与半开放区域的交界线，以所述交界线的中心为圆心，以预设半径值为半径，向所述半开放区域延伸，得到所述半开放区域中与所述开放区域相邻的区域；

对所述半开放区域图像中对应的所述半开放区域中与所述开放区域相邻的区域进行截取，得到截取图像；

对所述截取图像中的所有物体进行识别，并计算相邻两个物体之间的空间距离，形成空间距离序列；

根据所述截取图像中的空间距离序列计算出当前半开放区域中的各物体的空间位置布局，生成当前半开放区域的第二特征布局图。

作为优选方案，所述将所述半开放区域雷达回波信号进行三维坐标特征转换，得到当前半开放区域的第二坐标特征图的步骤中，具体包括：

获取半开放区域雷达回波信号，在所述半开放区域雷达回波信号中提取出多个矢量数据；

建立空间坐标系，根据所述矢量数据在所述空间坐标系上进行投影，得到第二空间布局图，并在所述第二空间布局图中排除所述半开放区域中与所述开放区域相邻的区域，将剩余区域作为所述半开放区域中与所述保密区域相邻的区域，得到第一过滤图像；

根据第一过滤图像中所有特征所对应的矢量数据，确定人物区域并进行删除，得到第二过滤图像；

对所述第二过滤图像中所有特征所对应的矢量数据进行空间距离计算，当确定相邻两个特征的空间距离小于第二预设阈值时，对该相邻两个特征所对应的矢量数据进行删除，直到所述第二过滤图像中两两相邻特征的空间距离均不小于第二预设阈值，得到当前半开放区域的第二坐标特征图。

作为优选方案，所述对所述第二特征布局图和所述第二坐标特征图进行融合，得到第二特征融合图的步骤中，具体包括：

对所述第二坐标特征图中相邻两个物体之间的空间距离进行计算，生成第二坐标特征图的空间距离序列；

同时，提取所述第二特征布局图中的空间距离序列，并对所述第二坐标特征图的空间距离序列进行对比，将空间距离序列中连续相同的n个数值序列所对应的特征进行融合；

对融合后的第二特征布局图和第二坐标特征图进行空间展开，在所述空间坐标系中映射到一个平面上，生成第二特征融合图。

作为优选方案，所述分别对所述第一特征布局图、所述第一坐标特征图和所述第二特征融合图进行空间演绎，得到当前开放区域的施工进度、当前保密区域的施工进度和当前半开放区域的施工进度的步骤中，具体包括：

分别对所述第一特征布局图、第一坐标特征图和第二特征融合图中的特征数据进行提取，根据所述特征数据的长、宽、高的参数，确定该物体的形状大小；

提取该物体的实际长、宽、高的参数，与当前提取到的参数进行比较，确定该物体的安装进度；

根据当前开放区域、当前保密区域和当前半开放区域的所有物体的安装进度，分别确定当前开放区域的施工进度、当前保密区域的施工进度和当前半开放区域的施工进度。

作为优选方案，所述开放区域中摄像头的拍摄范围覆盖所述开放区域；所述保密区域中雷达传感器的探测范围覆盖所述保密区域；所述半开放区域中摄像头的拍摄范围和雷达传感器的探测范围叠加后覆盖所述半开放区域。

相应地，本发明另一实施例还提供了一种实验室施工建设监控系统，应用于绝密实验室，所述绝密实验室包括：开放区域、半开放区域和保密区域；所述开放区域中设置有多个摄像头；所述保密区域中设置有多个雷达传感器；所述半开放区域中与所述开放区域相邻的区域设置有1个或多个摄像头，所述半开放区域中与所述保密区域相邻的区域设置有1个或多个雷达传感器；

所述实验室施工建设监控系统包括：第一图像模块、第一雷达模块、第二图像模块、第二雷达模块、特征融合模块、空间演绎模块、进度融合模块；

所述第一图像模块，用于通过开放区域中的摄像头获取开放区域图像，并对所述开放区域图像进行特征识别和提取，得到当前开放区域的第一特征布局图；

所述第一雷达模块，用于通过保密区域中的雷达传感器获取保密区域雷达回波信号，并将所述保密区域雷达回波信号进行三维坐标特征转换，得到当前保密区域的第一坐标特征图；

所述第二图像模块，用于通过半开放区域中的摄像头获取半开放区域图像，并对所述半开放区域图像进行特征识别和提取，得到当前半开放区域的第二特征布局图；

所述第二雷达模块，用于通过半开放区域中的雷达传感器获取半开放区域雷达回波信号，并将所述半开放区域雷达回波信号进行三维坐标特征转换，得到当前半开放区域的第二坐标特征图；

所述特征融合模块，用于对所述第二特征布局图和所述第二坐标特征图进行融合，得到第二特征融合图；

所述空间演绎模块，用于分别对所述第一特征布局图、所述第一坐标特征图和所述第二特征融合图进行空间演绎，得到当前开放区域的施工进度、当前保密区域的施工进度和当前半开放区域的施工进度；

所述进度融合模块，用于将所述当前开放区域的施工进度、当前保密区域的施工进度和当前半开放区域的施工进度进行融合，得到当前实验室施工进度。

作为优选方案， 所述第一图像模块用于对所述开放区域图像进行特征识别和提取，得到当前开放区域的第一特征布局图的步骤中，具体包括：

分别对每一张开放区域图像中的所有物体进行识别，并计算相邻两个物体之间的空间距离，形成空间距离序列；根据每一张开放区域图像中的空间距离序列确定重叠部分，对重叠的图像区域及其对应得空间距离序列进行过滤，得到开放区域完整图像；根据所述开放区域完整图像中对应的空间距离序列，得到当前开放区域的物体空间位置，生成当前开放区域的第一特征布局图。

作为优选方案，所述第一雷达模块用于将所述保密区域雷达回波信号进行三维坐标特征转换，得到当前保密区域的第一坐标特征图的步骤中，具体包括：

获取保密区域雷达回波信号，在所述保密区域雷达回波信号中提取出多个矢量数据；建立空间坐标系，根据所述矢量数据在所述空间坐标系上进行投影，得到第一空间布局图，并将所述第一空间布局图划分为人物区域、基础设施区域和实验室设备区域；对所述实验室设备区域中所有特征所对应的矢量数据进行空间距离计算，当确定相邻两个特征的空间距离小于第一预设阈值时，对该相邻两个特征所对应的矢量数据进行删除，直到所述实验室设备区域中两两相邻特征的空间距离均不小于第一预设阈值；对第一空间布局图中的人物区域进行删除后，将基础设施区域和删除后的实验室设备区域进行融合，得到当前保密区域的第一坐标特征图。

作为优选方案，所述第二图像模块用于对所述半开放区域图像进行特征识别和提取，得到当前半开放区域的第二特征布局图的步骤中，具体包括：

确定开放区域与半开放区域的交界线，以所述交界线的中心为圆心，以预设半径值为半径，向所述半开放区域延伸，得到所述半开放区域中与所述开放区域相邻的区域；对所述半开放区域图像中对应的所述半开放区域中与所述开放区域相邻的区域进行截取，得到截取图像；对所述截取图像中的所有物体进行识别，并计算相邻两个物体之间的空间距离，形成空间距离序列；根据所述截取图像中的空间距离序列计算出当前半开放区域中的各物体的空间位置布局，生成当前半开放区域的第二特征布局图。

作为优选方案，所述第二雷达模块用于将所述半开放区域雷达回波信号进行三维坐标特征转换，得到当前半开放区域的第二坐标特征图的步骤中，具体包括：

获取半开放区域雷达回波信号，在所述半开放区域雷达回波信号中提取出多个矢量数据；建立空间坐标系，根据所述矢量数据在所述空间坐标系上进行投影，得到第二空间布局图，并在所述第二空间布局图中排除所述半开放区域中与所述开放区域相邻的区域，将剩余区域作为所述半开放区域中与所述保密区域相邻的区域，得到第一过滤图像；根据第一过滤图像中所有特征所对应的矢量数据，确定人物区域并进行删除，得到第二过滤图像；对所述第二过滤图像中所有特征所对应的矢量数据进行空间距离计算，当确定相邻两个特征的空间距离小于第二预设阈值时，对该相邻两个特征所对应的矢量数据进行删除，直到所述第二过滤图像中两两相邻特征的空间距离均不小于第二预设阈值，得到当前半开放区域的第二坐标特征图。

作为优选方案，所述特征融合模块具体用于：

对所述第二坐标特征图中相邻两个物体之间的空间距离进行计算，生成第二坐标特征图的空间距离序列；同时，提取所述第二特征布局图中的空间距离序列，并对所述第二坐标特征图的空间距离序列进行对比，将空间距离序列中连续相同的n个数值序列所对应的特征进行融合；对融合后的第二特征布局图和第二坐标特征图进行空间展开，在所述空间坐标系中映射到一个平面上，生成第二特征融合图。

作为优选方案，所述空间演绎模块具体用于：

分别对所述第一特征布局图、第一坐标特征图和第二特征融合图中的特征数据进行提取，根据所述特征数据的长、宽、高的参数，确定该物体的形状大小；提取该物体的实际长、宽、高的参数，与当前提取到的参数进行比较，确定该物体的安装进度；根据当前开放区域、当前保密区域和当前半开放区域的所有物体的安装进度，分别确定当前开放区域的施工进度、当前保密区域的施工进度和当前半开放区域的施工进度。

作为优选方案， 所述开放区域中摄像头的拍摄范围覆盖所述开放区域；所述保密区域中雷达传感器的探测范围覆盖所述保密区域；所述半开放区域中摄像头的拍摄范围和雷达传感器的探测范围叠加后覆盖所述半开放区域。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序；其中，所述计算机程序在运行时控制所述计算机可读存储介质所在的设备执行如上述任一项所述的实验室施工建设监控方法。

本发明实施例还提供了一种终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时实现如上述任一项所述的实验室施工建设监控方法。

相比于现有技术，本发明实施例具有如下有益效果：

本技术方案通过在保密区域，以及半开放区域中与保密区域相邻的区域分别设置雷达传感器，利用雷达传感器接受探测到的物体空间位置参数，替代常规使用摄像头来确定物体空间位置的功能，在不拍摄图像的情况下也能实时监测到实验室当前的施工进度，能够在保证保密性的情况下对重点的、大型的绝密实验室进行工程建设的施工进度精准管控。

附图说明

图1 ：为本发明实施例提供的一种实验室施工建设监控方法的步骤流程图；

图2 ：为本发明实施例提供的一种实验室施工建设监控系统的结构示意图；

图3 ：为本发明实施例提供的终端设备的一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参照图1，为本发明实施例提供的一种实验室施工建设监控方法的步骤流程图。本方法应用于绝密实验室，在实际应用中，所述绝密实验室包括：开放区域、半开放区域和保密区域；例如，实验室外走廊区域和某些候坐厅不设置任何保密设备，所以可以作为开放区域；而门禁通道和部分办公区域由于保密级别不高，则可以作为半开放区域；最后是将设置有保密设备的实验区等地方作为保密区域。为了获取到施工进度，需要在开放区域中设置有多个摄像头；在保密区域中设置有多个雷达传感器；以及，在半开放区域中与所述开放区域相邻的区域设置有1个或多个摄像头，用于拍摄保密级别不高的区域，可进一步提高信息采集的可靠性；且在半开放区域中与保密区域相邻的区域设置有1个或多个雷达传感器，用于采集半开放区域中级别较高、有可能误识别到保密区域的地方。可以理解的是，在本实施例中，所述开放区域中摄像头的拍摄范围覆盖所述开放区域；所述保密区域中雷达传感器的探测范围覆盖所述保密区域；所述半开放区域中摄像头的拍摄范围和雷达传感器的探测范围叠加后覆盖所述半开放区域。

本发明提供的一种实验室施工建设监控方法包括步骤101至步骤106，各步骤具体如下：

步骤101，通过开放区域中的摄像头获取开放区域图像，并对所述开放区域图像进行特征识别和提取，得到当前开放区域的第一特征布局图。

在本实施例中，所述步骤101在执行对所述开放区域图像进行特征识别和提取，得到当前开放区域的第一特征布局图的步骤中，具体包括：分别对每一张开放区域图像中的所有物体进行识别，并计算相邻两个物体之间的空间距离，形成空间距离序列；根据每一张开放区域图像中的空间距离序列确定重叠部分，对重叠的图像区域及其对应得空间距离序列进行过滤，得到开放区域完整图像；根据所述开放区域完整图像中对应的空间距离序列，得到当前开放区域的物体空间位置，生成当前开放区域的第一特征布局图。

具体地，为了识别到开放区域的施工进度，首先要识别到当前开放区域中各设备（物体）的安装进程，在实施例中可以通过识别当前物体的形状来判断当前安装的阶段。在获取到开放区域的图像之后，需要对图像中的物体特征进行识别，为了解决不同摄像头所拍摄的图像存在的重叠部分，我们需要对来自不同摄像头的采集图像进行重叠部分的过滤，实现镜像的统一化。在本实施例中采用了通过空间距离序列来过滤重叠图像的方式，将图像中任意两个物体之间的空间距离形成了空间距离序列，将来自于不同的摄像头所拍摄的图像中，空间距离序列在预设的序列长度上判定相同，则认为该相同的空间距离序列所对应的图像区域为重叠部分，将所有重叠部分的图像进行过滤后，就得到了当前开放区域的准确的布局图，即第一特征布局图。

步骤102，通过保密区域中的雷达传感器获取保密区域雷达回波信号，并将所述保密区域雷达回波信号进行三维坐标特征转换，得到当前保密区域的第一坐标特征图。

在本实施例中， 所述步骤102在执行将所述保密区域雷达回波信号进行三维坐标特征转换，得到当前保密区域的第一坐标特征图的步骤中，具体包括：获取保密区域雷达回波信号，在所述保密区域雷达回波信号中提取出多个矢量数据；建立空间坐标系，根据所述矢量数据在所述空间坐标系上进行投影，得到第一空间布局图，并将所述第一空间布局图划分为人物区域、基础设施区域和实验室设备区域；对所述实验室设备区域中所有特征所对应的矢量数据进行空间距离计算，当确定相邻两个特征的空间距离小于第一预设阈值时，对该相邻两个特征所对应的矢量数据进行删除，直到所述实验室设备区域中两两相邻特征的空间距离均不小于第一预设阈值；对第一空间布局图中的人物区域进行删除后，将基础设施区域和删除后的实验室设备区域进行融合，得到当前保密区域的第一坐标特征图。

具体地，为了识别到保密区域的施工进度，我们采用了雷达传感器进行物体探测，取代现有技术中直接利用摄像头拍摄图像的方式，可以在确保保密的情况下完成对保密区域的物体探测，得到当前保密区域的物体形状从而来判断当前安装的阶段。在通过雷达探测信号进行判断的过程中，我们需要过滤信号中非施工进度的信号，例如工作人员的数据，即，雷达传感器反馈的数据中有可能是一些施工人员身体反射的雷达信号，会影响到施工设备本身的参数，所以需要先将雷达探测数据中的人物数据进行过滤。此外，还有一个非常重要的动作，就是在雷达探测信号中，有可能会一些保密设备的具体形状也探测到，存在被人通过反向工程破解保密设备的风险。所以在拿到这些雷达信号时，还需要对这些数据中属于保密设备的细节形状数据进行过滤。在本实施例中通过计算两个特征之间的空间距离来确定该数据是否属于保密设备的细节形状数据。使得过滤后的雷达探测数据既精准、又保密性强。

步骤103，通过半开放区域中的摄像头获取半开放区域图像，并对所述半开放区域图像进行特征识别和提取，得到当前半开放区域的第二特征布局图；以及，通过半开放区域中的雷达传感器获取半开放区域雷达回波信号，并将所述半开放区域雷达回波信号进行三维坐标特征转换，得到当前半开放区域的第二坐标特征图。

在本实施例的第一方面中，所述步骤103在执行对所述半开放区域图像进行特征识别和提取，得到当前半开放区域的第二特征布局图的步骤中，具体包括：确定开放区域与半开放区域的交界线，以所述交界线的中心为圆心，以预设半径值为半径，向所述半开放区域延伸，得到所述半开放区域中与所述开放区域相邻的区域；对所述半开放区域图像中对应的所述半开放区域中与所述开放区域相邻的区域进行截取，得到截取图像；对所述截取图像中的所有物体进行识别，并计算相邻两个物体之间的空间距离，形成空间距离序列；根据所述截取图像中的空间距离序列计算出当前半开放区域中的各物体的空间位置布局，生成当前半开放区域的第二特征布局图。

具体地，在对半开放区域中通过摄像头用于拍摄保密级别不高的区域，进一步提高信息采集的可靠性；首先需要对半开放区域中适合使用摄像头采集的区域进行确定。在本实施例中利用交界线的中心为圆心，以预设圆的范围为采集区域，可以更为准确地确定半开放区域中保密级别不高的区域，与保密级别较为重要的另一半开放区域进行区分。可以理解的是，上述步骤中提及的截取图像（即，利用交界圆心向区域延伸从而确定的半开放区域中保密级别不高的区域）与下文步骤103在雷达探测步骤中提及的剩余区域，其两者的叠加可以覆盖半开放区域。

在本实施例的第二方面中，所述步骤103在执行将所述半开放区域雷达回波信号进行三维坐标特征转换，得到当前半开放区域的第二坐标特征图的步骤中，具体包括：获取半开放区域雷达回波信号，在所述半开放区域雷达回波信号中提取出多个矢量数据；建立空间坐标系，根据所述矢量数据在所述空间坐标系上进行投影，得到第二空间布局图，并在所述第二空间布局图中排除所述半开放区域中与所述开放区域相邻的区域，将剩余区域作为所述半开放区域中与所述保密区域相邻的区域，得到第一过滤图像；根据第一过滤图像中所有特征所对应的矢量数据，确定人物区域并进行删除，得到第二过滤图像；对所述第二过滤图像中所有特征所对应的矢量数据进行空间距离计算，当确定相邻两个特征的空间距离小于第二预设阈值时，对该相邻两个特征所对应的矢量数据进行删除，直到所述第二过滤图像中两两相邻特征的空间距离均不小于第二预设阈值，得到当前半开放区域的第二坐标特征图。

具体地，为了在剩余区域中提高物体（设备）安装进度的准确性，需要对雷达回波信号矢量数据中的人物状态特征对应的数据进行过滤。同时，对在雷达探测信号中涉及保密设备的具体形状的雷达信号数据（属于保密设备的细节形状数据）进行过滤。同样地，可以对保密设备的形状细节数据进行删除；而由于半开放区域和保密区域的保密等级不同，所以对其数据过滤过程中，空间距离对比的预设阈值参数可以不同。

步骤104，对所述第二特征布局图和所述第二坐标特征图进行融合，得到第二特征融合图。

在本实施例中，所述步骤104具体包括：对所述第二坐标特征图中相邻两个物体之间的空间距离进行计算，生成第二坐标特征图的空间距离序列；同时，提取所述第二特征布局图中的空间距离序列，并对所述第二坐标特征图的空间距离序列进行对比，将空间距离序列中连续相同的n个数值序列所对应的特征进行融合；对融合后的第二特征布局图和第二坐标特征图进行空间展开，在所述空间坐标系中映射到一个平面上，生成第二特征融合图。

具体地，由于半开放区域被划分到两个区域进行信息采集，其中一个区域通过摄像头采集方式，另一个区域通过雷达探测方式；为了准确评估整个半开放区域的施工进度，在本步骤中，需要对两个区域的特征数据进行融合。我们利用两个区域中物体特征对应的空间距离组成的序列进度对比。由于在步骤103中，已经针对第二特征布局图形成了对应的空间距离序列，所以在此处只需要计算出第二坐标特征图所对应的空间距离序列并与之比较即可。可以理解的是，步骤中提及的“n个数值”中的“n”为自然数，即1/2/3……。在两个区域图融合之后，我们对其进行空间展开，展开后的各物体根据其对应空间数据可以在空间坐标系中展示，我们将其数据映射到平面上，就可以将半开放区域中所有物体的形状数据进行完整的披露。

步骤105，分别对所述第一特征布局图、所述第一坐标特征图和所述第二特征融合图进行空间演绎，得到当前开放区域的施工进度、当前保密区域的施工进度和当前半开放区域的施工进度。

在本实施例中，所述步骤105具体包括：分别对所述第一特征布局图、第一坐标特征图和第二特征融合图中的特征数据进行提取，根据所述特征数据的长、宽、高的参数，确定该物体的形状大小；提取该物体的实际长、宽、高的参数，与当前提取到的参数进行比较，确定该物体的安装进度；根据当前开放区域、当前保密区域和当前半开放区域的所有物体的安装进度，分别确定当前开放区域的施工进度、当前保密区域的施工进度和当前半开放区域的施工进度。

具体地，经过上述步骤的执行，此时我们已经掌握了开放区域、半开放区域和保密区域中对应的完整的物体形状数据。我们根据特征数据的长、宽、高的参数，确定该物体的形状大小；提取该物体的实际长、宽、高的参数，与当前提取到的参数进行比较，即可知道该物体的安装进度；而通过区域中所有物体的安装进度，可以推断出当前区域的施工进度。

步骤106，将所述当前开放区域的施工进度、当前保密区域的施工进度和当前半开放区域的施工进度进行融合，得到当前实验室施工进度。

具体地，将各个区域的施工进度进行汇总，就可以得到整个实验室的施工进度，完成对实验室施工建设的实时监控。

本技术方案通过在保密区域，以及半开放区域中与保密区域相邻的区域分别设置雷达传感器，利用雷达传感器接受探测到的物体空间位置参数，替代常规使用摄像头来确定物体空间位置的功能，在不拍摄图像的情况下也能实时监测到实验室当前的施工进度，能够在保证保密性的情况下对重点的、大型的绝密实验室进行工程建设的施工进度精准管控。

实施例二

相应地，请参照图2，为本发明另一实施例提供的一种实验室施工建设监控系统的结构示意图。本系统应用于绝密实验室，所述绝密实验室包括：开放区域、半开放区域和保密区域；所述开放区域中设置有多个摄像头；所述保密区域中设置有多个雷达传感器；所述半开放区域中与所述开放区域相邻的区域设置有1个或多个摄像头，所述半开放区域中与所述保密区域相邻的区域设置有1个或多个雷达传感器。可以理解的是，在本实施例中，所述开放区域中摄像头的拍摄范围覆盖所述开放区域；所述保密区域中雷达传感器的探测范围覆盖所述保密区域；所述半开放区域中摄像头的拍摄范围和雷达传感器的探测范围叠加后覆盖所述半开放区域。

所述实验室施工建设监控系统包括：第一图像模块、第一雷达模块、第二图像模块、第二雷达模块、特征融合模块、空间演绎模块、进度融合模块；各模块具体应用如下：

所述第一图像模块，用于通过开放区域中的摄像头获取开放区域图像，并对所述开放区域图像进行特征识别和提取，得到当前开放区域的第一特征布局图。

在本实施例中， 所述第一图像模块用于对所述开放区域图像进行特征识别和提取，得到当前开放区域的第一特征布局图的步骤中，具体包括：分别对每一张开放区域图像中的所有物体进行识别，并计算相邻两个物体之间的空间距离，形成空间距离序列；根据每一张开放区域图像中的空间距离序列确定重叠部分，对重叠的图像区域及其对应得空间距离序列进行过滤，得到开放区域完整图像；根据所述开放区域完整图像中对应的空间距离序列，得到当前开放区域的物体空间位置，生成当前开放区域的第一特征布局图。

所述第一雷达模块，用于通过保密区域中的雷达传感器获取保密区域雷达回波信号，并将所述保密区域雷达回波信号进行三维坐标特征转换，得到当前保密区域的第一坐标特征图。

在本实施例中，所述第一雷达模块用于将所述保密区域雷达回波信号进行三维坐标特征转换，得到当前保密区域的第一坐标特征图的步骤中，具体包括：获取保密区域雷达回波信号，在所述保密区域雷达回波信号中提取出多个矢量数据；建立空间坐标系，根据所述矢量数据在所述空间坐标系上进行投影，得到第一空间布局图，并将所述第一空间布局图划分为人物区域、基础设施区域和实验室设备区域；对所述实验室设备区域中所有特征所对应的矢量数据进行空间距离计算，当确定相邻两个特征的空间距离小于第一预设阈值时，对该相邻两个特征所对应的矢量数据进行删除，直到所述实验室设备区域中两两相邻特征的空间距离均不小于第一预设阈值；对第一空间布局图中的人物区域进行删除后，将基础设施区域和删除后的实验室设备区域进行融合，得到当前保密区域的第一坐标特征图。

所述第二图像模块，用于通过半开放区域中的摄像头获取半开放区域图像，并对所述半开放区域图像进行特征识别和提取，得到当前半开放区域的第二特征布局图。

在本实施例中，所述第二图像模块用于对所述半开放区域图像进行特征识别和提取，得到当前半开放区域的第二特征布局图的步骤中，具体包括：确定开放区域与半开放区域的交界线，以所述交界线的中心为圆心，以预设半径值为半径，向所述半开放区域延伸，得到所述半开放区域中与所述开放区域相邻的区域；对所述半开放区域图像中对应的所述半开放区域中与所述开放区域相邻的区域进行截取，得到截取图像；对所述截取图像中的所有物体进行识别，并计算相邻两个物体之间的空间距离，形成空间距离序列；根据所述截取图像中的空间距离序列计算出当前半开放区域中的各物体的空间位置布局，生成当前半开放区域的第二特征布局图。

所述第二雷达模块，用于通过半开放区域中的雷达传感器获取半开放区域雷达回波信号，并将所述半开放区域雷达回波信号进行三维坐标特征转换，得到当前半开放区域的第二坐标特征图。

在本实施例中，所述第二雷达模块用于将所述半开放区域雷达回波信号进行三维坐标特征转换，得到当前半开放区域的第二坐标特征图的步骤中，具体包括：获取半开放区域雷达回波信号，在所述半开放区域雷达回波信号中提取出多个矢量数据；建立空间坐标系，根据所述矢量数据在所述空间坐标系上进行投影，得到第二空间布局图，并在所述第二空间布局图中排除所述半开放区域中与所述开放区域相邻的区域，将剩余区域作为所述半开放区域中与所述保密区域相邻的区域，得到第一过滤图像；根据第一过滤图像中所有特征所对应的矢量数据，确定人物区域并进行删除，得到第二过滤图像；对所述第二过滤图像中所有特征所对应的矢量数据进行空间距离计算，当确定相邻两个特征的空间距离小于第二预设阈值时，对该相邻两个特征所对应的矢量数据进行删除，直到所述第二过滤图像中两两相邻特征的空间距离均不小于第二预设阈值，得到当前半开放区域的第二坐标特征图。

所述特征融合模块，用于对所述第二特征布局图和所述第二坐标特征图进行融合，得到第二特征融合图。

在本实施例中，所述特征融合模块具体用于：对所述第二坐标特征图中相邻两个物体之间的空间距离进行计算，生成第二坐标特征图的空间距离序列；同时，提取所述第二特征布局图中的空间距离序列，并对所述第二坐标特征图的空间距离序列进行对比，将空间距离序列中连续相同的n个数值序列所对应的特征进行融合；对融合后的第二特征布局图和第二坐标特征图进行空间展开，在所述空间坐标系中映射到一个平面上，生成第二特征融合图。

所述空间演绎模块，用于分别对所述第一特征布局图、所述第一坐标特征图和所述第二特征融合图进行空间演绎，得到当前开放区域的施工进度、当前保密区域的施工进度和当前半开放区域的施工进度。

在本实施例中，所述空间演绎模块具体用于：分别对所述第一特征布局图、第一坐标特征图和第二特征融合图中的特征数据进行提取，根据所述特征数据的长、宽、高的参数，确定该物体的形状大小；提取该物体的实际长、宽、高的参数，与当前提取到的参数进行比较，确定该物体的安装进度；根据当前开放区域、当前保密区域和当前半开放区域的所有物体的安装进度，分别确定当前开放区域的施工进度、当前保密区域的施工进度和当前半开放区域的施工进度。

所述进度融合模块，用于将所述当前开放区域的施工进度、当前保密区域的施工进度和当前半开放区域的施工进度进行融合，得到当前实验室施工进度。

实施例三

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序；其中，所述计算机程序在运行时控制所述计算机可读存储介质所在的设备执行上述任一实施例所述的实验室施工建设监控方法。

实施例四

请参照图3，是本发明实施例提供的终端设备的一种实施例的结构示意图，所述终端设备包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时实现上述任一实施例所述的实验室施工建设监控方法。

优选地，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元（如计算机程序、计算机程序），所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述终端设备中的执行过程。

所述处理器可以是中央处理单元（Central Processing Unit，CPU），还可以是其他通用处理器、数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）、专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）、现成可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array，FPGA）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，通用处理器可以是微处理器，或者所述处理器也可以是任何常规的处理器，所述处理器是所述终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接所述终端设备的各个部分。

所述存储器主要包括程序存储区和数据存储区，其中，程序存储区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等，数据存储区可存储相关数据等。此外，所述存储器可以是高速随机存取存储器，还可以是非易失性存储器，例如插接式硬盘，智能存储卡（SmartMedia Card，SMC）、安全数字（Secure Digital，SD）卡和闪存卡（Flash Card）等，或所述存储器也可以是其他易失性固态存储器件。

需要说明的是，上述终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器，本领域技术人员可以理解，上述终端设备仅仅是示例，并不构成对终端设备的限定，可以包括更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种实验室施工建设监控方法，其特征在于，应用于绝密实验室，所述绝密实验室包括：开放区域、半开放区域和保密区域；所述开放区域中设置有多个摄像头；所述保密区域中设置有多个雷达传感器；所述半开放区域中与所述开放区域相邻的区域设置有1个或多个摄像头，所述半开放区域中与所述保密区域相邻的区域设置有1个或多个雷达传感器；

通过开放区域中的摄像头获取开放区域图像，并对所述开放区域图像进行特征识别和提取，得到当前开放区域的第一特征布局图；

通过保密区域中的雷达传感器获取保密区域雷达回波信号，并将所述保密区域雷达回波信号进行三维坐标特征转换，得到当前保密区域的第一坐标特征图；

通过半开放区域中的摄像头获取半开放区域图像，并对所述半开放区域图像进行特征识别和提取，得到当前半开放区域的第二特征布局图；以及，通过半开放区域中的雷达传感器获取半开放区域雷达回波信号，并将所述半开放区域雷达回波信号进行三维坐标特征转换，得到当前半开放区域的第二坐标特征图；

对所述第二特征布局图和所述第二坐标特征图进行融合，得到第二特征融合图；

分别对所述第一特征布局图、所述第一坐标特征图和所述第二特征融合图进行空间演绎，得到当前开放区域的施工进度、当前保密区域的施工进度和当前半开放区域的施工进度；

将所述当前开放区域的施工进度、当前保密区域的施工进度和当前半开放区域的施工进度进行融合，得到当前实验室施工进度。

2.如权利要求1所述的实验室施工建设监控方法，其特征在于，所述对所述开放区域图像进行特征识别和提取，得到当前开放区域的第一特征布局图的步骤中，具体包括：

分别对每一张开放区域图像中的所有物体进行识别，并计算相邻两个物体之间的空间距离，形成空间距离序列；

根据每一张开放区域图像中的空间距离序列确定重叠部分，对重叠的图像区域及其对应得空间距离序列进行过滤，得到开放区域完整图像；

根据所述开放区域完整图像中对应的空间距离序列，得到当前开放区域的物体空间位置，生成当前开放区域的第一特征布局图。

3.如权利要求1所述的实验室施工建设监控方法，其特征在于，所述将所述保密区域雷达回波信号进行三维坐标特征转换，得到当前保密区域的第一坐标特征图的步骤中，具体包括：

获取保密区域雷达回波信号，在所述保密区域雷达回波信号中提取出多个矢量数据；

建立空间坐标系，根据所述矢量数据在所述空间坐标系上进行投影，得到第一空间布局图，并将所述第一空间布局图划分为人物区域、基础设施区域和实验室设备区域；

对所述实验室设备区域中所有特征所对应的矢量数据进行空间距离计算，当确定相邻两个特征的空间距离小于第一预设阈值时，对该相邻两个特征所对应的矢量数据进行删除，直到所述实验室设备区域中两两相邻特征的空间距离均不小于第一预设阈值；

对第一空间布局图中的人物区域进行删除后，将基础设施区域和删除后的实验室设备区域进行融合，得到当前保密区域的第一坐标特征图。

4.如权利要求1所述的实验室施工建设监控方法，其特征在于，所述对所述半开放区域图像进行特征识别和提取，得到当前半开放区域的第二特征布局图的步骤中，具体包括：

确定开放区域与半开放区域的交界线，以所述交界线的中心为圆心，以预设半径值为半径，向所述半开放区域延伸，得到所述半开放区域中与所述开放区域相邻的区域；

对所述半开放区域图像中对应的所述半开放区域中与所述开放区域相邻的区域进行截取，得到截取图像；

对所述截取图像中的所有物体进行识别，并计算相邻两个物体之间的空间距离，形成空间距离序列；

根据所述截取图像中的空间距离序列计算出当前半开放区域中的各物体的空间位置布局，生成当前半开放区域的第二特征布局图。

5.如权利要求4所述的实验室施工建设监控方法，其特征在于，所述将所述半开放区域雷达回波信号进行三维坐标特征转换，得到当前半开放区域的第二坐标特征图的步骤中，具体包括：

获取半开放区域雷达回波信号，在所述半开放区域雷达回波信号中提取出多个矢量数据；

建立空间坐标系，根据所述矢量数据在所述空间坐标系上进行投影，得到第二空间布局图，并在所述第二空间布局图中排除所述半开放区域中与所述开放区域相邻的区域，将剩余区域作为所述半开放区域中与所述保密区域相邻的区域，得到第一过滤图像；

根据第一过滤图像中所有特征所对应的矢量数据，确定人物区域并进行删除，得到第二过滤图像；

对所述第二过滤图像中所有特征所对应的矢量数据进行空间距离计算，当确定相邻两个特征的空间距离小于第二预设阈值时，对该相邻两个特征所对应的矢量数据进行删除，直到所述第二过滤图像中两两相邻特征的空间距离均不小于第二预设阈值，得到当前半开放区域的第二坐标特征图。

6.如权利要求1所述的实验室施工建设监控方法，其特征在于，所述分别对所述第一特征布局图、所述第一坐标特征图和所述第二特征融合图进行空间演绎，得到当前开放区域的施工进度、当前保密区域的施工进度和当前半开放区域的施工进度的步骤中，具体包括：

分别对所述第一特征布局图、第一坐标特征图和第二特征融合图中的特征数据进行提取，根据所述特征数据的长、宽、高的参数，确定物体的形状大小；

提取该物体的实际长、宽、高的参数，与当前提取到的参数进行比较，确定该物体的安装进度；

根据当前开放区域、当前保密区域和当前半开放区域的所有物体的安装进度，分别确定当前开放区域的施工进度、当前保密区域的施工进度和当前半开放区域的施工进度。

7.如权利要求1-6中任一项所述的实验室施工建设监控方法，其特征在于，所述开放区域中摄像头的拍摄范围覆盖所述开放区域；所述保密区域中雷达传感器的探测范围覆盖所述保密区域；所述半开放区域中摄像头的拍摄范围和雷达传感器的探测范围叠加后覆盖所述半开放区域。

8.一种实验室施工建设监控系统，其特征在于，应用于绝密实验室，所述绝密实验室包括：开放区域、半开放区域和保密区域；所述开放区域中设置有多个摄像头；所述保密区域中设置有多个雷达传感器；所述半开放区域中与所述开放区域相邻的区域设置有1个或多个摄像头，所述半开放区域中与所述保密区域相邻的区域设置有1个或多个雷达传感器；

所述实验室施工建设监控系统包括：第一图像模块、第一雷达模块、第二图像模块、第二雷达模块、特征融合模块、空间演绎模块、进度融合模块；

所述第一图像模块，用于通过开放区域中的摄像头获取开放区域图像，并对所述开放区域图像进行特征识别和提取，得到当前开放区域的第一特征布局图；

所述第一雷达模块，用于通过保密区域中的雷达传感器获取保密区域雷达回波信号，并将所述保密区域雷达回波信号进行三维坐标特征转换，得到当前保密区域的第一坐标特征图；

所述第二图像模块，用于通过半开放区域中的摄像头获取半开放区域图像，并对所述半开放区域图像进行特征识别和提取，得到当前半开放区域的第二特征布局图；

所述第二雷达模块，用于通过半开放区域中的雷达传感器获取半开放区域雷达回波信号，并将所述半开放区域雷达回波信号进行三维坐标特征转换，得到当前半开放区域的第二坐标特征图；

所述特征融合模块，用于对所述第二特征布局图和所述第二坐标特征图进行融合，得到第二特征融合图；

所述空间演绎模块，用于分别对所述第一特征布局图、所述第一坐标特征图和所述第二特征融合图进行空间演绎，得到当前开放区域的施工进度、当前保密区域的施工进度和当前半开放区域的施工进度；

所述进度融合模块，用于将所述当前开放区域的施工进度、当前保密区域的施工进度和当前半开放区域的施工进度进行融合，得到当前实验室施工进度。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序；其中，所述计算机程序在运行时控制所述计算机可读存储介质所在的设备执行如权利要求1-7中任一项所述的实验室施工建设监控方法。

10.一种终端设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时实现如权利要求1-7中任一项所述的实验室施工建设监控方法。