[发明专利]用于捕获和分析多维建筑物信息的系统和方法

说明书

一种用于捕获建筑物信息的方法包括使用配备有至少方向传感器和至少一个运动传感器的移动装置在建筑物的房间内的第一位置处捕获360度图像的尺寸。在至少一个附加房间内重复所述捕获尺寸的步骤。所述移动装置接收用户输入以连接所述房间以创建所述建筑物的楼层平面图并且将所述楼层平面图彼此对准以创建多层建筑物图。

发明背景

1.相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年3月24日提交的且题为“SYSTEM AND METHOD FOR CAPTURINGAND ANALYZING MULTIDIMENSIONAL BUILDING INFORMATION”的美国临时专利申请序列号62/137,452的权益，其通过引用以其整体并入本文。

2.发明领域

本公开涉及建筑物系统，且更具体地涉及捕获和分析用于安装并调试建筑物系统组件的建筑物信息。

3.相关技术的描述

为了从现场的建筑物系统获得所需性能，至关重要的是，首先分析建筑物特性，且然后识别、指定、安装并调试适合建筑物的建筑物系统组件。为了做到这一点，需要电子格式的详细建筑物信息模型(BIM)，其很少可用于改装设备。用于捕获BIM的大多数现有解决方案依赖于用户手动进行测量并在计算机辅助设计工具(诸如AutoCAD或SketchUp)内绘制平面图。一些解决方案为典型房间几何形状提供了预先设置的模板，但用户仍然须将几何形状细微调整至所需形式并提供测量。少量现有的解决方案(像RedStick CAD或MagicPlan)提供了经由智能手机或平板计算机自动获得测量和房间几何形状的能力，但是它们在捕获几何形状时严重依赖用户技能，并对捕获期间的用户移动有严格约束。此外，这些解决方案仅能够捕获建筑物的2D几何表示，而不会捕获到更多关于建筑物内的环境条件的信息。一些其它解决方案能够捕获建筑物几何形状的3D表示；然而，它们依赖于像立体相机或复杂激光扫描仪的昂贵硬件或复杂捕获程序的可用性。

此类常规方法和系统通常被认为对其预期目的是令人满意的。然而，本领域仍然需要用于安装并调试建筑物系统组件的改进方法和系统。本公开提供了该需求的解决方案。

发明概述

一种用于捕获建筑物信息的方法包括使用配备有至少一个距离传感器和至少一个移动传感器的移动装置在建筑物的房间内的第一位置处捕获360度图像的尺寸。在至少一个附加房间内重复捕获尺寸的步骤。接收用户输入以连接房间以创建建筑物的楼层平面图。捕获尺寸的步骤可包括捕获地板到墙壁交汇的360度全景图像。

捕获尺寸可包括自动检测如图像所示的门和窗框架。捕获尺寸的步骤还可包括记录从第一位置到地板到墙壁交汇的各个点的距离、方位角和方向。捕获尺寸还可包括校正错误的距离和角度以产生房间几何形状的二维图像。

方法可包括捕获天花板到墙壁交汇的360度全景图像；和将地板到墙壁交汇的全景图像与天花板到墙壁交汇的全景图像对准，以创建房间的三维视图。捕获天花板到墙壁交汇的360度全景图像可包括测量地板到墙壁交汇与天花板到墙壁交汇之间的角度的变化以确定墙壁的高度。

移动装置可包括激光计，使得捕获尺寸可包括测量从第一位置到地板到墙壁或天花板到墙壁交汇的各个点的距离。或者，移动装置可包括激光指示器，使得捕获尺寸可包括基于激光指示器的图像大小来测量从第一位置到地板到墙壁或天花板到墙壁交汇的各个点的距离。

方向和移动传感器可包括相机、陀螺仪、数字罗盘。在附加的实施方案中，传感器可包括相机、陀螺仪、加速度计和数字罗盘。相邻房间可通过与房间拐角相关联的数字罗盘读数来识别。此外，可基于与楼层相关联的用户输入或数字罗盘读数使多个楼层对准。

方法可包括通过从移动装置的环境传感器进行测量以及房间尺寸来创建建筑物信息模型。这些环境传感器读数可与房间内的各自测量位置相关联，以作为建筑物的环境描述符。