[发明专利]一种基于热图像分析的城市开放空间室外人体热舒适预测方法

权利要求书

1.一种基于热图像分析的城市开放空间室外人体热舒适预测方法，其特征是：包括以下步骤：

步骤1：根据城市开放空间日照辐射分布特征，对城市开放空间进行网格化处理，得到多个区域；

所述步骤1具体为：

步骤1.1：采用激光雷达获取城市开放空间环境特征，采用SFM算法和MVS算法进行城市空间三维重建，从城市图像中提取城市环境的3D模型；

步骤1.2：采用全天空扫描仪对选定城市开放空间天空亮度分布数据进行采集，利用建筑日照辐射参数化性能模拟工具，基于全天空扫描仪实测数据，分析该地区日照辐射的热分布特征；

步骤1.3：基于城市表面日照辐射分布的差异化特征，对选定城市空间进行网格化，得到N个区域；

采用全天空扫描仪每4.5分钟完成一次对全天空的扫描；

步骤2：采集城市开放空间的热图像，基于网格化处理得到的多个区域，收集主观人体热感觉评价数据；

步骤3：基于采集到的城市开放空间的热图像，提取热图像中的城市开放空间表面温度；

步骤4：基于深度学习方法，采用卷积神经网络建立城市开放空间热图像与人体热舒适之间的映射关系，对人体热舒适进行预测。

2.根据权利要求1所述的一种基于热图像分析的城市开放空间室外人体热舒适预测方法，其特征是：所述步骤2具体为：

采用红外热像仪对选定城市开放空间进行低空摄影和图像数据采集，得到城市开放空间表面热分布图像；

根据热舒适标准中的热感觉、热舒适和热偏好投票标度，使用APP客户端通过移动和可穿戴电子设备对受试者在选定城市空间区域中的主观热感觉、热舒适、对辐射与空气温度的偏好值及影响受试者热舒适的主要生理指标进行收集，获取主观人体热感觉评价数据。

3.根据权利要求2所述的一种基于热图像分析的城市开放空间室外人体热舒适预测方法，其特征是：热感觉投票标度具体为：-3代表很冷，-2代表冷，-1代表凉，0代表中性，1代表稍暖，2代表暖，3代表热；

热舒适投票标度具体为：-2代表很不舒适，-1代表稍不舒适，1代表稍舒适，2代表很舒适；

热偏好标度具体为：-1代表升高或增强，0代表不变，1代表降低或减弱。

4.根据权利要求3所述的一种基于热图像分析的城市开放空间室外人体热舒适预测方法，其特征是：所述步骤3具体为：采用双线性插值算法对热图像的灰度图中各像素进行插值处理，提取得到城市空间热图像中各像素的温度值，得到热图像中的城市开放空间表面温度。

5.根据权利要求4所述的一种基于热图像分析的城市开放空间室外人体热舒适预测方法，其特征是：所述步骤4具体为：

将采集到的城市开放空间热图像和主观人体热舒适评价数据输入卷积神经网络，运用深度学习算法构建热图像与热舒适之间的映射关系，对人体热舒适进行预测。