CN116645069B - 一种基于机器视觉的工程项目管理系统 - Google Patents

一种基于机器视觉的工程项目管理系统 Download PDF

Info

Publication number
CN116645069B
CN116645069B CN202310924832.1A CN202310924832A CN116645069B CN 116645069 B CN116645069 B CN 116645069B CN 202310924832 A CN202310924832 A CN 202310924832A CN 116645069 B CN116645069 B CN 116645069B
Authority
CN
China
Prior art keywords
project
module
management scheme
dimensional
image
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.)
Active
Application number
CN202310924832.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116645069A (zh
Inventor
谭军华
陈望伟
李林华
张铭
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.)
Dongguan Pengjin Machinery Technology Co ltd
Original Assignee
Dongguan Pengjin Machinery 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 Dongguan Pengjin Machinery Technology Co ltd filed Critical Dongguan Pengjin Machinery Technology Co ltd
Priority to CN202310924832.1A priority Critical patent/CN116645069B/zh
Publication of CN116645069A publication Critical patent/CN116645069A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116645069B publication Critical patent/CN116645069B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/10—Office automation; Time management
    • G06Q10/103—Workflow collaboration or project management
    • 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
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/08—Logistics, e.g. warehousing, loading or distribution; Inventory or stock management
    • G06Q10/087—Inventory or stock management, e.g. order filling, procurement or balancing against orders
    • 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
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/30—Computing systems specially adapted for manufacturing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Finance (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

本申请涉及一种基于机器视觉的工程项目管理系统，该系统包括：拍摄模块、输入模块、存储模块、计算模块、输出模块；拍摄模块用于拍摄现场图像；输入模块包括用于输入项目信息的设备或接口，输入模块用于实现系统与管理人员的交互；存储模块用于存储现场图像和项目信息；计算模块用于根据现场图像和项目信息对物体进行三维建模得到物体的三维坐标模型，并基于三维坐标模型以及项目信息确定项目管理方案；输出模块用于展示项目管理方案。该系统使用拍摄模块来获得项目现场的现场图像，并通过计算模块基于三维坐标模型以及项目信息确定项目管理方案，相较于现有人工进行巡检的方式节省了人力物力、并且提升了作业与管理的效率。

Description

一种基于机器视觉的工程项目管理系统
技术领域
本申请涉及工程项目管理技术领域，特别是涉及一种基于机器视觉的工程项目管理系统。
背景技术
现有的工程项目管理方法，例如锂离子电池涂布工段的涂布机、NMP回收设备、NMP废液精馏设备等土建、机电或化工等工程项目的管理长期处于依靠人工巡检和管理的阶段，以致不能及时发现和协调解决存在的问题，现场经常出现物料缺少、人员不足、管道干涉多、施工现场杂乱、事故隐患多、进度赶不上计划、项目施工与设计图纸不符合等现象。
发明内容
基于此，有必要针对现有工程项目管理存在的问题，提供一种基于机器视觉的工程项目管理系统。
本申请提供了一种基于机器视觉的工程项目管理系统，该系统包括：拍摄模块、输入模块、存储模块、计算模块、输出模块；
所述拍摄模块用于拍摄现场图像；
所述输入模块包括用于输入项目信息的设备或接口，所述输入模块用于实现系统与管理人员的交互；
所述存储模块用于存储所述现场图像和项目信息；
所述计算模块用于根据所述现场图像和所述项目信息对物体进行三维建模得到物体的三维坐标模型，并基于所述三维坐标模型以及所述项目信息确定项目管理方案；
所述输出模块用于展示所述项目管理方案。
优选的，所述拍摄模块包括固定摄像头和移动摄像头；多个所述固定摄像头分别安装于作业现场，且多个所述固定摄像头不安装在同一直线上；每个所述固定摄像头根据安装高度以及作业现场场景大小选择焦距，且每个所述固定摄像头根据设定的频率进行循环扫描拍摄所述现场图像；多个所述移动摄像头分别安装于巡逻机器人、无人机以及施工人员衣服上，且每个所述移动摄像头按照设定的周期出动拍摄所述现场图像；所述作业现场建立有坐标系，每张所述现场图像进行存储时均携带有标签，所述标签包括拍摄现场图像的摄像头的三维坐标、拍摄角度以及拍摄时间。
优选的，还包括红外辅助定位激光源，所述红外辅助定位激光源设置于所述固定摄像头以及所述移动摄像头上；所述红外辅助定位激光源包括光源和球形外壳，所述光源设置于所述球形外壳内；所述球形外壳在各个方向上分别开设有形状不同的小孔，相邻小孔之间的间隔距离一致；各形状不同的小孔用于透过所述光源射出的光束；所述光束照射于物体上用于确定物体相较于光源的角度，并校准所述拍摄角度。
优选的，所述项目信息包括项目中物料的三维模型、物料的信息、人员的信息、项目进度计划、项目的流程图、设备布局图、管道布局图、钢结构施工图；物料的信息包括用量清单、岗位种类、岗位数量；人员的信息包括人脸图像和体形图像。
优选的，所述存储模块包括现场图像库、项目物料库、项目资料库、项目图纸库、计算结果库；所述现场图像库用于存储所述现场图像；所述项目物料库用于存储所述项目中物料的三维模型；所述项目资料库用于存储所述项目进度计划、所述物料的信息、所述人员的信息；所述项目图纸库用于存储所述项目的流程图、所述设备布局图、所述管道布局图、所述钢结构施工图；所述计算结果库用于存储所述物体的三维坐标模型。
优选的，所述项目管理方案包括变更管理方案、进度管理方案、安全管理方案、物料管理方案、质量管理方案；
所述变更管理方案包括给出第一预警、修改安装方案以及材料用量变更清单；所述第一预警用于提醒管理人员进行安装方案变更；
所述进度管理方案包括根据工程进度以及投入的作业人员数量、设备数量计算出项目需要增加的人员数量和设备数量；
所述安全管理方案包括给出第二预警；所述第二预警用于提醒管理人员和现场施工人员消除安全隐患；
所述物料管理方案包括根据设定的第一时间周期存储不同时刻的物料数据；所述物料数据包括初始数据和计算数据；所述初始数据包括扫描录入数据和设计录入数据；所述扫描录入数据为现场图像中物料的数量，所述设计录入数据为项目所需的全部物料数量；所述计算数据包括根据所述初始数据计算出的待安装物料数量、待增补物料数量、物料损耗数量以及物料遗失数量；
所述质量管理方案包括给出第三预警；所述第三预警用于提醒管理人员进行作业质量实体监督。
优选的，所述计算模块包括三维建模子模块、变更子模块、进度子模块、安全子模块、物料子模块、质量子模块；
所述三维建模子模块用于根据所述现场图像、所述标签以及所述项目中物料的三维模型对物体进行三维建模得到物体的三维坐标模型；
所述变更子模块用于根据所述物体的三维坐标模型确定管道预计安装的路径，并将管道预计安装的路径与所述设备布局图、所述管道布局图进行对比，判定是否发生碰撞，是则执行所述变更管理方案，否则采用所述管道预计安装的路径；
所述进度子模块用于将当前时刻的所述物体的三维坐标模型与此前的所述物体的三维坐标模型进行对比，确定时间段内的工程增量，并根据工程增量计算出工程进度，比较所述工程进度与所述项目进度计划之间差异，若所述工程进度慢于所述项目进度计划则执行所述进度管理方案，否则按照所述工程进度作业；
所述安全子模块用于对所述现场图像进行分析，若现场图像中出现安全隐患则执行所述安全管理方案，若未出现安全隐患则继续分析；
所述物料子模块用于执行所述物料管理方案；
所述质量子模块用于比较所述物体的三维坐标模型与所述钢结构施工图、所述设备布局图、所述管道布局图，判定是否出现不符合施工布局的现象，是则执行所述质量管理方案，否则无需特殊处理。
优选的，所述三维建模子模块中建模过程包括：
步骤1：获取t时刻的现场图像，其包括未被建模且一时间dt内未发生位移的物体A1；记t时刻的现场图像对应的标签为（x,y,z,θ,Φ,t）；（x,y,z）为拍摄现场图像的摄像头的三维坐标；（θ,Φ）为摄像头的拍摄角度；
步骤2：从物体A1的图像的边缘曲线中截取出第一边缘图形；若第一边缘图形中相邻两条线的夹角≤165°，则认为这两条线是独立的两条线，否则认为是同一条线；
步骤3：对第一边缘图形的周长进行归一化处理，得到第一边缘图形的特征数组；
步骤4：从各种所述物料的三维模型中截取出所有第二边缘图形；将所述第一边缘图形的特征数组与所有第二边缘图形的特征数组进行比较，若特征数组中每一项的数值差在±0.05内，则计算符合条件的项数与数组总项数之间的比例，所述比例作为第一边缘图形与物料相似的概率；否则将第一边缘图形与物料相似的概率记为0；
步骤5：筛选出最高概率对应的物料作为物料C，并确定最高概率对应的物料C的三维照片模型；
步骤6：查询其它摄像头拍摄的包含物料C的现场图像；根据拍摄包含物料C的现场图像的摄像头的三维坐标、拍摄角度计算出物体A1在作业现场的确切坐标；将最高概率对应的物料C的三维照片模型放入所述坐标系中，得到物体A1的三维坐标模型。
优选的，所述用于输入项目信息的设备包括键盘、鼠标；用于输入项目信息的接口包括信息传输的接口。
优选的，还包括通信模块，所述通信模块用于将所述现场图像传输至所述存储模块。
有益效果：该系统使用拍摄模块来获得项目现场的现场图像，并通过计算模块基于所述三维坐标模型以及所述项目信息确定项目管理方案，相较于现有人工进行巡检的方式节省了人力物力、并且提升了作业与管理的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例的一种基于机器视觉的工程项目管理系统的结构示意图。
图2为本申请实施例中三维建模子模块中建模过程的流程图。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
此外，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“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。
如图1所示，本实施例提供了一种基于机器视觉的工程项目管理系统，包括：拍摄模块、输入模块、存储模块、计算模块、输出模块、通信模块；
所述拍摄模块用于拍摄现场图像。
在本实施例中，所述拍摄模块包括固定摄像头和移动摄像头；固定摄像头每组数量超过3个；多个所述固定摄像头分别安装于作业现场，且多个所述固定摄像头不安装在同一直线上；每个所述固定摄像头根据安装高度以及作业现场场景大小选择焦距，且每个所述固定摄像头根据设定的频率进行循环扫描拍摄所述现场图像；多个所述移动摄像头分别安装于巡逻机器人、无人机以及施工人员衣服上，且每个所述移动摄像头按照设定的周期出动拍摄所述现场图像；所述作业现场建立有坐标系，每张所述现场图像进行存储时均携带有标签，所述标签包括拍摄现场图像的摄像头的三维坐标、拍摄角度以及拍摄时间。
进一步的，系统还包括红外辅助定位激光源，所述红外辅助定位激光源设置于所述固定摄像头以及所述移动摄像头上；所述红外辅助定位激光源包括光源和球形外壳，所述光源设置于所述球形外壳内；所述球形外壳在各个方向上分别开设有形状不同的小孔，相邻小孔之间的间隔距离一致；各形状不同的小孔用于透过所述光源射出的光束；所述光束照射于物体上用于确定物体相较于光源的角度，并校准所述拍摄角度。
本实施例通过设置的红外辅助定位激光源能够快速地根据角度计算出物体在坐标系中的位置以及物体的大小，并且可用于校准摄像头的角度。
所述输入模块包括用于输入项目信息的设备或接口，所述输入模块用于实现系统与管理人员的交互。
在本实施例中，所述用于输入项目信息的设备包括键盘、鼠标；用于输入项目信息的接口包括信息传输的接口。
进一步的，所述项目信息包括项目中物料的三维模型、物料的信息、人员的信息、项目进度计划、项目的流程图、设备布局图、管道布局图、钢结构施工图；物料的信息包括用量清单、岗位种类、岗位数量；人员的信息包括人脸图像和体形图像。
所述存储模块用于存储所述现场图像和项目信息。
在本实施例中，所述存储模块包括现场图像库、项目物料库、项目资料库、项目图纸库、计算结果库；所述现场图像库用于存储所述现场图像；所述项目物料库用于存储所述项目中物料的三维模型；所述项目资料库用于存储所述项目进度计划、所述物料的信息、所述人员的信息；所述项目图纸库用于存储所述项目的流程图、所述设备布局图、所述管道布局图、所述钢结构施工图；所述计算结果库用于存储所述物体的三维坐标模型。
所述计算模块用于根据所述现场图像和所述项目信息对物体进行三维建模得到物体的三维坐标模型，并基于所述三维坐标模型以及所述项目信息确定项目管理方案。
在本实施例中，所述项目管理方案包括变更管理方案、进度管理方案、安全管理方案、物料管理方案、质量管理方案。
所述变更管理方案包括给出第一预警、修改安装方案以及材料用量变更清单；所述第一预警用于提醒管理人员进行安装方案变更。
所述进度管理方案包括根据工程进度以及投入的作业人员数量、设备数量计算出项目需要增加的人员数量和设备数量。
所述安全管理方案包括给出第二预警；所述第二预警用于提醒管理人员和现场施工人员消除安全隐患。
所述物料管理方案包括根据设定的第一时间周期存储不同时刻的物料数据；所述物料数据包括初始数据和计算数据；所述初始数据包括扫描录入数据和设计录入数据；所述扫描录入数据为现场图像中物料的数量，现场图像中物料的数量包括进入作业现场的物料数量F和现场已安装的物料数量G，所述设计录入数据为项目所需的全部物料数量，其需要设计人员修改和确认之后方可保存；所述计算数据包括根据所述初始数据计算出的待安装物料数量（物料数量I=F-G）、待增补物料数量（物料数量Ltn=Htn-Ht(n-1)表示根据项目各图纸和tn、t(n-1)时刻作业现场物料数量计算出的项目后续要增强的物料数量）、物料损耗数量以及物料遗失数量（物料数量K=Ftm-Gtm表示项目验收完工后（tm时刻）项目损耗和遗失的物料数量）。
所述质量管理方案包括给出第三预警；所述第三预警用于提醒管理人员进行作业质量实体监督。
进一步的，所述计算模块包括三维建模子模块、变更子模块、进度子模块、安全子模块、物料子模块、质量子模块；
所述三维建模子模块用于根据所述现场图像、所述标签以及所述项目中物料的三维模型对物体进行三维建模得到物体的三维坐标模型。
更进一步的，如图2所示，所述三维建模子模块中建模过程包括：
步骤1：确定待建模物体，获取t时刻的现场图像，其包括未被建模且一时间dt内未发生位移的物体A1；记t时刻的现场图像对应的标签为（x,y,z,θ,Φ,t）；（x,y,z）为拍摄现场图像的摄像头的三维坐标；（θ,Φ）为摄像头的拍摄角度；θ表示水平方向拍摄角度，Φ表示竖直方向拍摄角度；
步骤2：获取物体的边缘图形，从物体A1的图像的边缘曲线中截取出第一边缘图形；若第一边缘图形中相邻两条线的夹角≤165°，则认为这两条线是独立的两条线，否则认为是同一条线；
步骤3：计算第一边缘图形的特征数组，对第一边缘图形的周长进行归一化处理，得到第一边缘图形的特征数组；
步骤4：计算物体与物料的相似概率，从各种所述物料的三维模型中截取出所有第二边缘图形；将所述第一边缘图形的特征数组与所有第二边缘图形的特征数组进行比较，若特征数组中每一项的数值差在±0.05内，则计算符合条件的项数与数组总项数之间的比例，所述比例作为第一边缘图形与物料相似的概率；否则将第一边缘图形与物料相似的概率记为0；
步骤5：初选最相似物料，筛选出最高概率对应的物料作为物料C，并确定最高概率对应的物料C的三维照片模型；
步骤6：建立物体的三维坐标模型，查询其它摄像头拍摄的包含物料C的现场图像；根据拍摄包含物料C的现场图像的摄像头的三维坐标、拍摄角度计算出物体A1在作业现场的确切坐标；将最高概率对应的物料C的三维照片模型放入所述坐标系中，得到物体A1的三维坐标模型；
在本实施例中，建模过程还包括步骤7：验证物料的规格及准确性，计算摄像头S1在所述物体A1的三维坐标模型中获得的边缘图形和现场拍摄得到的是否完全符合，如果不是，则排除此物料，选择概率第二高的物料进行验证。若循环验证后找不到任何物料的边缘图形的特征数组和A1的完全符合，发出“项目物料库的物料信息不完整”的警告。经过摄像头S1的边缘图形验证后，再次验证其他摄像头获得的边缘图形与从此三维坐标模型中物料C的边缘图形是否完全符合，若符合则判断物体A1即为物料C。此物料即为确定好规格的物料，因为如果是其他不符的同类物料，经不过次轮验证。
基于摄像头拍摄的现场图像以及项目信息中物料的三维模型，对未识别、未建模且时间段dt内未发生位移的物体进行三维建模，得到其三维坐标模型，为后续进行项目管理提供了基础。
所述变更子模块可设置每1-2天调取存储模块中物体的三维坐标模型以及设备布局图、管道布局图；变更子模块用于根据所述物体的三维坐标模型确定管道预计安装的路径，并将管道预计安装的路径与所述设备布局图、所述管道布局图进行对比，判定是否发生碰撞，是则执行所述变更管理方案，否则采用所述管道预计安装的路径。
所述进度子模块可设置每0.5-2天调取存储模块中物体的三维坐标模型以及项目进度计划；进度子模块用于将当前时刻的所述物体的三维坐标模型与此前的所述物体的三维坐标模型进行对比，确定时间段内的工程增量，并根据工程增量计算出工程进度，比较所述工程进度与所述项目进度计划之间差异，若所述工程进度慢于所述项目进度计划则执行所述进度管理方案，否则按照所述工程进度作业。
所述安全子模块可设置每1-10分钟调取现场图像；安全子模块用于对所述现场图像进行分析，若现场图像中出现安全隐患则执行所述安全管理方案，若未出现安全隐患则继续分析。
在本实施例中，安全隐患包括但不限于a.人员是否穿戴安全帽、反光衣，高处作业时是否正确佩戴安全带，原理为检测图象上的人员身上是否在合适的位置穿戴有安全帽、反光衣，及人员在2米以上的施工高度时是否佩戴有安全带；b.有动火作业的区域是否经过动火作业审批，还是纯粹的现场起火，原理为识别出图象上的火焰或火花，并校验该作业区域在此时段是否有特殊作业审批；c.通道是否堵塞，或现场物料是否堆放杂乱，原理为检测图象上的通道是否有物料堆放以及物料在区域内是否摆放整齐、是否同种类的物料摆放在一起；d.干燥的作业区域是否有漏水，原理为检测图象上作业区域的颜色深度与干燥时的颜色深度作比较；e.临时线缆的悬挂高度是否符合安全规范的要求，原理为检测图象上的临时线缆，并计算出其悬挂低点与地面之间的高度是否符合标准的要求；f.是否有人员躺在作业区域，以便及时提醒或救助，原理为识别图象上的人员是否有躺倒在地上；g.人员是否进入吊装设备的作业半径内，原理为识别图象上的吊装设备及其作业半径，并检测作业半径内是否有人员；h.高处作业平台是否有防护栏，原理为检测图象上的高处作业平台及其防护栏是否完整、关闭。
所述物料子模块可设置每1-7天调取存储模块中物体的三维坐标模型、项目的流程图、设备布局图、管道布局图、钢结构施工图；物料子模块用于执行所述物料管理方案。
所述质量子模块可设置每1-2天调取存储模块中物体的三维坐标模型、钢结构施工图、所述设备布局图、所述管道布局图；质量子模块用于比较所述物体的三维坐标模型与所述钢结构施工图、所述设备布局图、所述管道布局图，判定是否出现不符合施工布局的现象，是则执行所述质量管理方案，否则无需特殊处理。
进一步的，不符合钢结构施工图的现象包括但不限于管件的安装顺序不符合、基础预埋件的规格和深度不符合、钢结构型钢的位置和规格不符合、设备的安装位置和方向不符合、管道的规格不符合。
在本实施例中，通过物体的三维坐标模型与项目中的各种图纸进行比较，从而确定变更、进度、物料、质量管理方案；基于现场图像中存在或可能存在安全隐患执行安全管理方案；这样能够提前发现工程项目中的质量、安全、物料问题，相较于现有的人工录入、比较以及修改，本实施例提供的这种系统能够更快速的针对问题进行预警以及调整，实现了工程项目管理的自动化、智能化、规范化。
所述输出模块用于展示所述项目管理方案。
在本实施例中，输出模块将第一预警、第二预警、第三预警实时传输到显示屏以及扬声器，提醒管理人员或现场施工人员；并且周期性的将预警进行分类汇总，将汇总结果传输给显示屏或打印机呈现出来，作为项目管理的记录。
所述通信模块用于将所述现场图像传输至所述存储模块。
本实施例提供的这种基于机器视觉的工程项目管理系统具有以下有益效果：使用拍摄模块来获得项目现场的施工图像数据（现场图像），并通过计算模块基于所述三维坐标模型以及所述项目信息确定项目管理方案，相较于现有人工进行巡检的方式节省了人力物力、并且提升了作业与管理的效率。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种基于机器视觉的工程项目管理系统，其特征在于，包括：拍摄模块、输入模块、存储模块、计算模块、输出模块；
所述拍摄模块用于拍摄现场图像；
所述拍摄模块包括固定摄像头、移动摄像头、红外辅助定位激光源；多个所述固定摄像头分别安装于作业现场，且多个所述固定摄像头不安装在同一直线上；每个所述固定摄像头根据安装高度以及作业现场场景大小选择焦距，且每个所述固定摄像头根据设定的频率进行循环扫描拍摄所述现场图像；多个所述移动摄像头分别安装于巡逻机器人、无人机以及施工人员衣服上，且每个所述移动摄像头按照设定的周期出动拍摄所述现场图像；所述作业现场建立有坐标系，每张所述现场图像进行存储时均携带有标签，所述标签包括拍摄现场图像的摄像头的三维坐标、拍摄角度以及拍摄时间；
所述红外辅助定位激光源设置于所述固定摄像头以及所述移动摄像头上；所述红外辅助定位激光源包括光源和球形外壳，所述光源设置于所述球形外壳内；所述球形外壳在各个方向上分别开设有形状不同的小孔，相邻小孔之间的间隔距离一致；各形状不同的小孔用于透过所述光源射出的光束；所述光束照射于物体上用于确定物体相较于光源的角度，并校准所述拍摄角度；
所述输入模块包括用于输入项目信息的设备或接口，所述输入模块用于实现系统与管理人员的交互；
所述项目信息包括项目中物料的三维模型、物料的信息、人员的信息、项目进度计划、项目的流程图、设备布局图、管道布局图、钢结构施工图；物料的信息包括用量清单、岗位种类、岗位数量；人员的信息包括人脸图像和体形图像；
所述存储模块用于存储所述现场图像和项目信息；
所述计算模块用于根据所述现场图像和所述项目信息对物体进行三维建模得到物体的三维坐标模型，并基于所述三维坐标模型以及所述项目信息确定项目管理方案；
所述项目管理方案包括变更管理方案、进度管理方案、安全管理方案、物料管理方案、质量管理方案；
所述变更管理方案包括给出第一预警、修改安装方案以及材料用量变更清单；所述第一预警用于提醒管理人员进行安装方案变更；
所述进度管理方案包括根据工程进度以及投入的作业人员数量、设备数量计算出项目需要增加的人员数量和设备数量；
所述安全管理方案包括给出第二预警；所述第二预警用于提醒管理人员和现场施工人员消除安全隐患；
所述物料管理方案包括根据设定的第一时间周期存储不同时刻的物料数据；所述物料数据包括初始数据和计算数据；所述初始数据包括扫描录入数据和设计录入数据；所述扫描录入数据为现场图像中物料的数量，所述设计录入数据为项目所需的全部物料数量；所述计算数据包括根据所述初始数据计算出的待安装物料数量、待增补物料数量、物料损耗数量以及物料遗失数量；
所述质量管理方案包括给出第三预警；所述第三预警用于提醒管理人员进行作业质量实体监督；
所述计算模块包括三维建模子模块、变更子模块、进度子模块、安全子模块、物料子模块、质量子模块；
所述三维建模子模块用于根据所述现场图像、所述标签以及所述项目中物料的三维模型对物体进行三维建模得到物体的三维坐标模型；
所述变更子模块用于根据所述物体的三维坐标模型确定管道预计安装的路径，并将管道预计安装的路径与所述设备布局图、所述管道布局图进行对比，判定是否发生碰撞，是则执行所述变更管理方案，否则采用所述管道预计安装的路径；
所述进度子模块用于将当前时刻的所述物体的三维坐标模型与此前的所述物体的三维坐标模型进行对比，确定时间段内的工程增量，并根据工程增量计算出工程进度，比较所述工程进度与所述项目进度计划之间差异，若所述工程进度慢于所述项目进度计划则执行所述进度管理方案，否则按照所述工程进度作业；
所述安全子模块用于对所述现场图像进行分析，若现场图像中出现安全隐患则执行所述安全管理方案，若未出现安全隐患则继续分析；
所述物料子模块用于执行所述物料管理方案；
所述质量子模块用于比较所述物体的三维坐标模型与所述钢结构施工图、所述设备布局图、所述管道布局图，判定是否出现不符合施工布局的现象，是则执行所述质量管理方案，否则无需特殊处理；
所述输出模块用于展示所述项目管理方案。
2.根据权利要求1所述的工程项目管理系统，其特征在于，所述存储模块包括现场图像库、项目物料库、项目资料库、项目图纸库、计算结果库；所述现场图像库用于存储所述现场图像；所述项目物料库用于存储所述项目中物料的三维模型；所述项目资料库用于存储所述项目进度计划、所述物料的信息、所述人员的信息；所述项目图纸库用于存储所述项目的流程图、所述设备布局图、所述管道布局图、所述钢结构施工图；所述计算结果库用于存储所述物体的三维坐标模型。
3.根据权利要求1所述的工程项目管理系统，其特征在于，所述三维建模子模块中建模过程包括：
步骤1：获取t时刻的现场图像，其包括未被建模且一时间dt内未发生位移的物体A1；记t时刻的现场图像对应的标签为（x,y,z,θ,Φ,t）；（x,y,z）为拍摄现场图像的摄像头的三维坐标；（θ,Φ）为摄像头的拍摄角度；
步骤2：从物体A1的图像的边缘曲线中截取出第一边缘图形；若第一边缘图形中相邻两条线的夹角≤165°，则认为这两条线是独立的两条线，否则认为是同一条线；
步骤3：对第一边缘图形的周长进行归一化处理，得到第一边缘图形的特征数组；
步骤4：从各种所述物料的三维模型中截取出所有第二边缘图形；将所述第一边缘图形的特征数组与所有第二边缘图形的特征数组进行比较，若特征数组中每一项的数值差在±0.05内，则计算符合条件的项数与数组总项数之间的比例，所述比例作为第一边缘图形与物料相似的概率；否则将第一边缘图形与物料相似的概率记为0；
步骤5：筛选出最高概率对应的物料作为物料C，并确定最高概率对应的物料C的三维照片模型；
步骤6：查询其它摄像头拍摄的包含物料C的现场图像；根据拍摄包含物料C的现场图像的摄像头的三维坐标、拍摄角度计算出物体A1在作业现场的确切坐标；将最高概率对应的物料C的三维照片模型放入所述坐标系中，得到物体A1的三维坐标模型。
4.根据权利要求1所述的工程项目管理系统，其特征在于，所述用于输入项目信息的设备包括键盘、鼠标；用于输入项目信息的接口包括信息传输的接口。
5.根据权利要求1所述的工程项目管理系统，其特征在于，还包括通信模块，所述通信模块用于将所述现场图像传输至所述存储模块。
CN202310924832.1A 2023-07-26 2023-07-26 一种基于机器视觉的工程项目管理系统 Active CN116645069B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310924832.1A CN116645069B (zh) 2023-07-26 2023-07-26 一种基于机器视觉的工程项目管理系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310924832.1A CN116645069B (zh) 2023-07-26 2023-07-26 一种基于机器视觉的工程项目管理系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116645069A CN116645069A (zh) 2023-08-25
CN116645069B true CN116645069B (zh) 2023-12-22

Family

ID=87640428

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310924832.1A Active CN116645069B (zh) 2023-07-26 2023-07-26 一种基于机器视觉的工程项目管理系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116645069B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107767382A (zh) * 2017-09-26 2018-03-06 武汉市国土资源和规划信息中心 静态三维地图建筑物轮廓线的自动提取方法及系统
CN109190219A (zh) * 2018-08-21 2019-01-11 三峡大学 一种基于三维实景的工程项目形象进度控制系统
CN109447479A (zh) * 2018-10-31 2019-03-08 广西路桥工程集团有限公司 一种基于三维可视化项目管理系统
CN112183931A (zh) * 2020-08-28 2021-01-05 上海建工四建集团有限公司 基于建筑信息三维模型的建筑物接管验收方法
CN112785122A (zh) * 2021-01-05 2021-05-11 广西路桥工程集团有限公司 一种工程项目实时数据同步管控系统
CN113409441A (zh) * 2021-05-07 2021-09-17 中建科技集团有限公司 建筑信息展示方法、装置、设备及计算机可读存储介质

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107767382A (zh) * 2017-09-26 2018-03-06 武汉市国土资源和规划信息中心 静态三维地图建筑物轮廓线的自动提取方法及系统
CN109190219A (zh) * 2018-08-21 2019-01-11 三峡大学 一种基于三维实景的工程项目形象进度控制系统
CN109447479A (zh) * 2018-10-31 2019-03-08 广西路桥工程集团有限公司 一种基于三维可视化项目管理系统
CN112183931A (zh) * 2020-08-28 2021-01-05 上海建工四建集团有限公司 基于建筑信息三维模型的建筑物接管验收方法
CN112785122A (zh) * 2021-01-05 2021-05-11 广西路桥工程集团有限公司 一种工程项目实时数据同步管控系统
CN113409441A (zh) * 2021-05-07 2021-09-17 中建科技集团有限公司 建筑信息展示方法、装置、设备及计算机可读存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN116645069A (zh) 2023-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Fang et al. A deep learning-based method for detecting non-certified work on construction sites
Ukhwah et al. Asphalt pavement pothole detection using deep learning method based on YOLO neural network
Fang et al. Computer vision aided inspection on falling prevention measures for steeplejacks in an aerial environment
Khan et al. Utilizing safety rule correlation for mobile scaffolds monitoring leveraging deep convolution neural networks
CN111598040B (zh) 一种建筑工人身份识别及安全帽佩戴检测方法及系统
CN111241959A (zh) 一种通过工地视频流检测未佩戴安全帽人员的方法
CN110602449A (zh) 一种基于视觉的大场景下施工安全智能监控系统方法
US20230039454A1 (en) Intelligent identification and warning method for uncertain object of production line in digital twin environment (dte)
CN113822247B (zh) 基于航拍影像的违章建筑识别方法及系统
CN112184773A (zh) 一种基于深度学习的安全帽佩戴检测方法及系统
US11605158B2 (en) System and method for early identification and monitoring of defects in transportation infrastructure
CN113256269A (zh) 一种基于bim、云计算及大数据技术的工程管理系统
CN114022810A (zh) 建筑工地爬架防护网工作状态检测方法、系统、介质及终端
CN112381435A (zh) 水电站作业过程动态风险的网格化定向推送管理方法
CN111091104A (zh) 一种目标物体的防护检测方法、装置、设备及存储介质
CN116645069B (zh) 一种基于机器视觉的工程项目管理系统
CN114419565A (zh) 基于YOLOv4的特种车辆作业碰撞预警方法及系统
CN114782619A (zh) 一种基于bim技术的可视化安全设施流转管理方法
Rivera et al. Work safety assessment through contextual analysis with computer vision
CN114495421B (zh) 智能化开放式道路施工作业监测预警方法及系统
CN115578455A (zh) 混凝土结构室内预留洞口的定位方法
Kulinan et al. Advancing construction site workforce safety monitoring through BIM and computer vision integration
CN113361968B (zh) 基于人工智能和大数据的电网基建人员安全风险评估方法
CN112216073B (zh) 一种梯子违规操作告警方法及装置
CN115049975A (zh) 一种动态展示施工场地安全活动要素的方法和系统

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