[发明专利]一种基于图像的室内环境3D动态监测方法

说明书

一种基于图像的室内环境3D动态监测方法，目前对于环境空气质量的监测与显示主要依赖于专门的监测仪器，并且对于大型建筑或室内环境没有晚上的监测系统解决方案，普通的2D可视化的数据显示不够直观，无法清除显示数据情况。针对这样的情况，本发明提出一种采用图像分析的方式来监测空气质量情况，建立一套室内环境的3D动态监测方法。通过3D MAX建立建筑模型，再将模型导入Unity 3D引擎中建立3D的虚拟建筑模型，在此基础模型上添加空气质量监测数据，以直观的形式展示了大型建筑室内空气质量环境。

技术领域

本发明涉及3D建模与环境监测领域，采用目前比较成熟的3D引擎Unity 3D进行室内环境的建模，并通过图像的方式获取当前环境的空气质量，具体涉及一种基于图像的室内环境3D动态监控方法。

背景技术

随着生活水平的提高，人们对于生活环境的追求越来越高。同时，由于工业生产的需求，环境污染问题日益加重。人们对于生活环境的空气质量的关注度愈加重视。

目前对于环境空气质量的监测主要依赖于专门的监测仪器，并且室内的空气质量监测都局限于单个室内的监测与显示，没有应对大型建筑中数量众多的房间建立一个完整的监测系统。用专门监测仪器的方式监测大型建筑的室内空气质量成本巨大。普通2D界面化的数据显示不够直观，无法清楚地显示大型建筑中各房间空气质量的具体情况。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种基于图像的室内环境3D动态监测方法，来解决以上无大型多房间空气质量监测方案、专业监测仪器成本大、监测数据可视化不直观的技术问题。

为实现上述的目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于图像的室内环境3D动态监测方法，包括以下步骤：

步骤1：获取建筑的具体信息，包括建筑结构、建筑的高度、建筑的长度和宽度、建筑的占地面积以及建筑内部构造与设计；

步骤2：建立建筑的虚拟3D模型，利用3D MAX进行建筑的3D还原构建，用于后续的数据展示；

步骤3：将3D MAX创建的建筑模型导入至Unity 3D中，在Unity 3D中重建建筑的3D模型；

步骤4：通过摄像头获取的图像监测空气质量数据；

步骤5：从服务器获取建筑各个位置的空气质量信息，服务器中采用数据库的形式存储建筑的空气质量信息，空气质量信息的获取通过HTTP的形式传输；

步骤6：将空气质量信息与建筑中房间的位置相关联，使得3D模型中的各个房间与获取到的空气质量信息一一对应；

步骤7：在虚拟的3D建筑模型上的相应位置显示空气质量信息，显示方式包括数字显示当前空气质量信息、折线图显示历史空气质量信息；

步骤8：通过判断空气质量信息是否超过阈值，反馈给3D模型；

步骤9：虚拟的3D建筑模型根据空气质量反馈的结果信息实时渲染空气质量信息在3D建筑模型中的效果。

进一步，所述步骤4的过程如下：

步骤4-1：通过监控摄像头获得室内环境图像数据；

步骤4-2：对图像进行归一化处理，将图像统一裁剪为800x600大小；

步骤4-3：将图像分到R、G、B三个空间下；

步骤4-4：取蓝色通道(B通道)下的图像数据；

步骤4-5：设(i，j)是图像中的任意一点，遍历图像中的所有B通道下像素点，利用如下公式求信息熵：

其中ENT表示图像的信息熵，p(i,j)表示图像的第i行，第j列的像素点；