[发明专利]一种基于BIM的港口堆场积水成像方法、系统及控制设备

权利要求书

1.一种基于BIM的港口堆场积水成像方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

1)基于当前港口堆场区域的存放信息和布局信息构建初始BIM模型；

2)按照设定的采样时间间隔采集港口堆场待测区域中设置的摄像头拍摄的积水区域图像；

3)提取每个采样时刻得到的积水区域图像的特征信息，根据所述特征信息和热力图生成方法得到对应的包含积水关键点的积水区域热力图；在设定时间内，对若干个采样时刻对应的积水区域热力图进行叠加操作，得到叠加后的热力图；所述叠加操作包括将不同采样时刻的积水区域热力图中对应位置的像素值相加；

4)提取所述叠加后的热力图中的积水等级特征，根据所述积水等级特征和预先建立的积水等级判定规则，预测积水关键点的积水等级信息；

5)将所述叠加后的热力图和对应积水关键点的等级信息映射到所述初始BIM模型上进行显示。

2.根据权利要求1所述的基于BIM的港口堆场积水成像方法，其特征在于，所述步骤1)中，当前港口堆场区域的存放信息包括货物编码、货物数量；布局信息包括现场布局设计参数、货架尺寸、当前区域的地理位置坐标信息，以及当前区域内所使用的图像传感器型号、分辨率、数量和其各自在港口内部的编号信息。

3.根据权利要求1所述的基于BIM的港口堆场积水成像方法，其特征在于，所述步骤3)中，利用训练好的神经网络模型生成积水区域热力图，包括：

采集积水区域图像数据，标记在积水区域的中心点位置和障碍物位置；

将标注的障碍物散点图与高斯核卷积得到积水关键点的积水区域热力图。

4.根据权利要求1所述的基于BIM的港口堆场积水成像方法，其特征在于，所述步骤4)中，利用训练好的积水等级分类模型对积水等级进行判定，所述积水等级分类模型的输入信息为叠加后的热力图信息，输出是堆场区域内的积水等级信息，监督信息为积水等级分类规则。

5.根据权利要求1所述的基于BIM的港口堆场积水成像方法，其特征在于，所述设定时间根据堆场排水能力、存放货物的性质确定。

6.根据权利要求1所述的基于BIM的港口堆场积水成像方法，其特征在于，所述步骤5)中还包括对不同摄像头对应的叠加后的热力图进行图像拼接和图像融合操作，形成全景热力图图像。

7.根据权利要求1所述的基于BIM的港口堆场积水成像方法，其特征在于，还包括对摄像头拍摄的积水区域图像进行图像预处理操作，包括图像滤波、降噪和畸变校正。

8.一种基于BIM的港口堆场积水成像系统，其特征在于，包括：

模型建立模块，用于基于当前港口堆场区域的存放信息和布局信息构建初始BIM模型；

图像信息采集模块，用于按照设定的采样时间间隔采集港口堆场待测区域中设置的摄像头拍摄的积水区域图像；

热力图生成模块，用于提取每个采样时刻得到的积水区域图像的特征信息，根据所述特征信息和热力图生成方法得到对应的包含积水关键点的积水区域热力图；在设定时间内，对若干个采样时刻对应的积水区域热力图进行叠加操作，得到叠加后的热力图；所述叠加操作包括将不同采样时刻的积水区域热力图中对应位置的像素值相加；

积水等级判定模块，用于提取所述叠加后的热力图中的积水等级特征，根据所述积水等级特征和预先建立的积水等级判定规则，预测积水关键点的积水等级信息；

图像映射模块，用于将所述叠加后的热力图和对应积水关键点的等级信息映射到所述初始BIM模型上进行显示。

9.一种基于BIM的港口堆场积水成像控制设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序以实现权利要求1-7任一所述的基于BIM的港口堆场积水成像方法的步骤。