[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

说明书

本发明涉及BIM技术领域，尤其涉及一种基于BIM的港口堆场积水成像方法、系统及控制设备，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；采集待测区域摄像头拍摄的积水区域图像；并通过特征提取生成热力图，通过像素叠加的方式将设定时间内的热力图叠加，并依据该叠加后的热力图判定积水关键点的积水等级，从而映射到初始BIM模型上进行显示。从而在BIM模型上生成堆场内的热力影像，方便管理人员及时发现堆场内积水异常的区域，及时进行处理，有效提升的工作效率。

技术领域

本发明涉及BIM技术领域，尤其涉及一种基于BIM的港口堆场积水成像方法、系统及控制设备。

背景技术

随着我国对外开放程度的不断提高，国际贸易也随之繁荣，商品进出口总量保持在世界先进水平。海港港口作为对外贸易的重要媒介，也扮演着越来越重要的角色。海港的港口主要负责集装箱货物的输入和输出，其主要由岸桥和集装箱堆场组成。其中，货物堆场是存放进出口货物的主要集中区域。

在港口建设中，堆场的排水系统是必要的设施，在一般情况下能够满足排水的需要，但是遇到持续的强降雨，或者排水系统堵塞，以及货物或集装箱错误堆放就会发生堆场的情况，部分堆存煤炭、矿石的堆场有坍塌货垛的危险；另外，有些集装箱存放有木材或者其他对积水敏感的货物。积水的浸泡会使货物变质，从而造成极大的经济损失。

目前，对于积水的监测，由于工具的限制，检测堆场内积水主要依靠人工巡检，然而，堆场作业面积巨大，巡检无法实时的发现积水存在的位置以及积水程度，导致不能及时进行排水管控，存在较大的风险。

因此，如何能够快速、准确地监测堆场内积水位置及程度，以便及时进行处理，是目前亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于BIM的港口堆场积水成像方法、系统和控制设备，以快速、准确地监测堆场内积水情况。

本发明实施例提供了以下方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种基于BIM的港口堆场积水成像方法，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。

在一种可能的实施例中，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。

在一种可能的实施例中，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。

在一种可能的实施例中，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。