[发明专利]基于区块链与BIM的墙壁裂缝检测系统

权利要求书

1.一种基于区块链与BIM的墙壁裂缝检测系统，其特征在于，该系统包括：

墙壁裂缝分割单元，用于对墙壁裂缝彩色图像进行分析，得到墙壁裂缝遮罩，该单元包括：墙壁裂缝分割编码器、墙壁裂缝分割解码器；

墙壁裂缝深度第一编码器，用于对墙壁裂缝深度图进行编码提取特征，得到第一特征图；

墙壁裂缝深度第二编码器，用于对第一特征图与墙壁裂缝分割编码器的输出接合得到的联合特征图进行编码提取特征，得到墙壁裂缝深度特征图；

全连接层，用于对墙壁裂缝深度特征图展开后得到的特征向量进行加权分类，得到墙壁裂缝深度估计结果；

墙壁裂缝面积估计单元，用于对墙壁裂缝遮罩进行连通域分析，求取墙壁裂缝面积，得到墙壁裂缝面积估计结果；

墙壁裂缝等级估计单元，用于对墙壁裂缝深度估计结果与墙壁裂缝面积估计结果进行综合分析，得到墙壁裂缝等级估计结果；

系统还包括计算集群，对于图像采集单元发送的图像数据，在计算集群中配置墙壁裂缝检测区块链私链，并执行网络推理，得到墙壁裂缝等级估计结果，并发送至建筑信息模型。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述墙壁裂缝分割编码器，用于对墙壁裂缝彩色图像进行编码，得到墙壁裂缝语义特征图；

所述墙壁裂缝分割解码器，用于对墙壁裂缝语义特征图进行解码表征，得到墙壁裂缝遮罩。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述对于图像采集单元发送的图像数据，在计算集群中配置墙壁裂缝检测区块链私链包括：

墙壁裂缝分割编码器、墙壁裂缝分割解码器、墙壁裂缝深度第一编码器、墙壁裂缝深度第二编码器、全连接网络、墙壁裂缝面积估计单元、墙壁裂缝等级估计单元是墙壁裂缝检测深度神经网络的主要组成模块；

计算集群中所有节点加载墙壁裂缝检测深度神经网络所需参数，对于图像采集单元发送的图像数据，从计算集群中选择多个可用节点，将分别分布于不同可用节点的墙壁裂缝分割编码器、墙壁裂缝分割解码器、墙壁裂缝深度第一编码器、墙壁裂缝深度第二编码器、全连接网络、墙壁裂缝面积估计单元、墙壁裂缝等级估计单元所需参数作为对应节点的区块数据，按照墙壁裂缝检测深度神经网络推理顺序将对应节点的区块连接，生成墙壁裂缝检测区块链私链。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述选择多个可用节点包括：

随机生成M个随机数，随机数取值范围为[1,N]，N为可用节点个数；

对M个随机数进行频率统计，将随机数按照出现频次进行排序，若频次相同则对相应数值按数值大小进行排序，取前B个随机数对应索引的节点作为选择的可用节点，B为区块个数。

5.如权利要求1-4任一项所述的系统，其特征在于，所述区块链私链中的区块对其要传输至下一区块的神经网络推理中间结果数据进行加密，对其从上一区块接收到的神经网络推理中间结果数据进行解密。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述区块采用RSA加密机制进行加密、解密操作。

7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，对墙壁裂缝分割编码器、墙壁裂缝分割解码器、墙壁裂缝深度第一编码器、墙壁裂缝深度第二编码器、全连接层、墙壁裂缝面积估计单元、墙壁裂缝等级估计单元分别进行适当细分，将分别分布于不同节点的细分后的每一模块的参数作为区块数据，按照墙壁裂缝检测深度神经网络推理顺序，生成墙壁裂缝检测区块链私链。

8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述图像采集单元采集的图像数据包括墙壁裂缝区域彩色图像以及墙壁裂缝区域深度图像。

9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，系统还包括可视化单元，建筑信息模型包括建筑三维模型建模信息、监控区域信息、墙壁裂缝等级估计结果，利用可视化单元进行建筑信息模型的可视化。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述可视化单元包括：

初始化模块，用于从建筑信息模型获取建筑三维模型建模信息，结合Web GIS技术对建筑信息模型进行渲染，展示在前台Web页面，得到建筑信息模型的初始展示结果；

数据获取模块，用于从建筑信息模型获取监控区域信息、墙壁裂缝等级估计结果；

可视化模块，用于从根据监控区域信息的地理位置将监控区域信息、墙壁裂缝等级估计结果匹配至初始展示结果中，并根据异常预警信息对监控区域进行警示标记。