[发明专利]一种基于AI的碾压堆石坝施工场景数字化重构方法

说明书

本发明公开了一种基于AI的碾压堆石坝施工场景数字化重构方法，步骤为：(1)碾压坝面图像采集：采用无人机双目视觉的方式，对碾压坝面进行图像采集；(2)信息过滤筛选：设置最低分辨率指标，对分辨率较低、画面模糊的图像进行过滤筛选；(3)图像拼接：利用AI技术，对采集的图像进行拼接；(4)信息组织：在堆石坝三维几何模型的基础上，附加施工过程的时间维度，并集成多源施工信息；(5)信息导航与三维场景重现：根据施工进度或空间坐标、角度来进行查询，动态重构堆石坝施工期三维模型面貌。本发明充分利用碾压堆石坝施工现场的图像信息，结合碾压堆石坝施工质量控制需求以及后期管理需求。

技术领域

本发明属于堆石坝施工信息集成及质量控制领域，特别涉及一种基于AI的碾压堆石坝施工场景数字化重构方法。

背景技术

AI已成为当前科技前沿以及技术和经济发展新动能，在水利工程施工领域也已得到广泛应用，如土石方动态调配、智能仿真、智能碾压、智能灌浆、智能振捣、智能温控等。但水利工程中存在的大量视觉图像数据，目前未被充分利用。随着AI技术在图像识别领域方面逐渐成熟，将AI图像智能识别技术与水利工程施工相结合，具有广泛的应用前景。例如，在堆石坝碾压施工现场，可以获取大量的施工场景图像资料，这些图像资料包含丰富的信息量，如材料岩性、颗粒级配、风化程度等，利用AI图像识别技术，可以快速挖掘和提取这些信息数据，并应用于堆石坝的质量控制及后续管理。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于AI的碾压堆石坝施工场景数字化重构方法，充分利用碾压堆石坝施工现场的图像信息，结合碾压堆石坝施工质量控制需求以及后期管理需求。

技术方案：为实现上述目的，本发明提供一种基于AI的碾压堆石坝施工场景数字化重构方法，包括如下步骤：

(1)碾压坝面图像采集：采用无人机双目视觉的方式，对碾压坝面进行图像采集。

(2)信息过滤筛选：设置最低分辨率指标，对分辨率较低、画面模糊的图像进行过滤筛选，保证图像信息质量。

(3)图像拼接：利用AI技术，对采集的图像进行拼接，实现碾压坝面的立体图像全景反馈。

(4)信息组织：在堆石坝三维几何模型的基础上，附加施工过程的时间维度，并集成施工机械、施工队伍、气象环境、突发和特殊情况的多源施工信息。

(5)信息导航与三维场景重现：根据施工进度或空间坐标、角度来进行查询，动态重构堆石坝施工期三维模型面貌，实现堆石坝施工过程可视化重现。

进一步的，所述步骤(1)中碾压坝面图像采集碾压坝面图像采集以无人机双目视觉采集为主，设定无人机飞行路线，对坝面进行图像采集。另一方面，需要对特定位置进行单独的图像采集，如碾压薄弱位置，坝体分区位置等，对这些位置采用高清相机双目视觉的方式进行图像采集，作为无人机大范围采集的补充和强化。

进一步的，所述步骤(2)中的信息过滤筛选一方面删除低质量图像，另一方面，删除同一区域的重复图像。

进一步的，所述步骤(3)中的图像拼接，是指充分利用AI技术，将采集的不同部位的图像进行无缝连接，从而还原完整的坝面全景图像。

进一步的，所述步骤(4)中的信息组织，本质是用于建立立体工程档案的过程，具体步骤为：

(4.1)基于图像拼接技术建立堆石坝3D几何模型，对于图像的拼接，一方面是对同一水平面的坝面图像进行拼接，从而还原特定水平面上的完整坝面图像，另一方面，对不同高程的坝面图像进行拼接融合，从何还原立体的堆石坝模型。

(4.2)信息组织时，强调图像的三维立体特征，因此双目视觉的图像采集手段贯穿于无人机以及手持高清相机图像采集的全过程。