楊,於中,軍.圖像傳感技術在智慧工地中的應用進展[J].四川建築,2021,41 (S1): 41-44。
介紹了圖像傳感技術在智慧建築工地的發展,以及圖像技術、視頻技術、lidar點雲技術在建築工地的應用,並介紹了智能算法在圖像處理技術領域的發展和應用。最後,為了更好地滿足施工監理的需要,可以通過視頻技術和lidar點雲技術對圖像技術進行時間和空間的交叉驗證,提高圖像識別的精度。在智能算法和圖像耦合技術方面,要結合三維技術,形成更準確的實時反饋信號,指導工程施工。
關鍵詞:圖像傳感技術;視頻技術;激光雷達點雲技術:智能算法
智能工地和智能建築的興起與智能化和信息化的發展密切相關。隨著我國城市化進程的加快,施工過程越來越復雜,施工現場勞動安全帽和安全繩的佩戴、施工現場臨時用電混亂、臨邊防護等安全問題日益突出,使得傳統的施工安全監管技術無法滿足當前現場施工安全的要求。隨著計算機和人工智能技術的快速發展,圖像傳感技術以其處理精度高、靈活性強、重現性好、應用廣泛等特點成功應用於建築施工安全管理過程中,為項目管理者提供了施工現場的安全隱患、施工動態和進度的實時反饋,提高了建築施工安全管理的效率。
21世紀,圖像傳感技術的應用範圍逐漸拓寬,甚至在某些領域取得了突破。然而,圖像傳感技術的進壹步發展受到計算機運算速度和存儲能力高、圖像處理頻帶寬、成像和傳輸存在壹定技術難度等因素的制約。
目前,智能現場系統包含了大量的傳感器和核心的數據實時處理技術,這也帶來了大量的數據采集、傳輸和處理。隨著智能技術的發展,視頻圖像信息在建築信息數據中所占的比例越來越大。利用圖像傳感技術對建築施工進度、安全帶、防護欄等安全裝置的狀態識別、工程質量評價、施工現場粉塵監測等過程進行實時反饋,實現施工過程中的信息識別、安全監管和決策分析等功能,使圖像傳感技術成為施工管理過程中的重要技術手段之壹。
1圖像視頻傳感技術在智慧工地的應用
1.1影像技術在施工現場的應用
圖像技術壹般可以分為三個部分:圖像分析、圖像重建和圖像質量改善。在建築施工中,圖像技術壹般用於圖像分析,如人臉識別、頭盔/繩索識別、火災識別和混凝土結構監測。
1的應用。2施工現場的視頻技術
建築工地是壹個復雜而巨大的區域。視頻技術用於監控建築物內部位置,實時監控施工現場的安全管理。從現有的研究和應用案例來看,建築工地視頻監控的需求主要集中在基礎、地面施工、高層作業、文明施工檢查等階段。其中,安全是每個階段最突出的問題之壹。利用視頻技術監督深基坑、高邊坡支護安全、模板工程安全、臨邊洞口防護、腳手架搭設安全等過程。,既減輕了監理人員的工作強度,又加強了建設行政主管部門和監管機構的監管和監控,提高了工作效率。
1.3 lidar點雲技術在建築工地的應用
近年來,通過使用激光雷達技術處理大規模地理空間數據,計算機視覺和計算機圖形學得到了發展。從有關建築物重建、圖像和激光雷達建模的文獻中發現,有很大壹部分是致力於基於圖像方法的建築物重建。激光雷達利用點雲形成技術,可以快速獲取大面積地表采樣點的三維空間數據。正是由於其建模效率高,在建築規劃、建築施工、文物保護中發揮著重要作用。
2智能算法對智能建築領域圖像技術發展的影響
圖像處理技術中2.1智能算法的開發
自提出以來,智能算法引起了國內外許多學者的廣泛關註。經過多年的發展和創造,智能優化算法已成功應用於國民經濟的各個領域,為生產生活中的許多復雜問題提供了高效可行的解決方案,成為學術領域的重要研究方向。其中,經典的智能優化算法有:遺傳算法(GA)、蟻群算法(ACO)、粒子群算法(PSO)、差分進化算法(DE)、混合混合蛙跳領先算法(SFLA)、人工蜂群算法等。蟻群算法和粒子群優化算法是圖像處理技術中最常用的算法。
總的來說,智能算法對優化圖像處理技術有兩方面的重要作用。壹是基於大數據信息平臺對信息匯總數據進行智能處理和分析,指導圖像處理技術的優化和發展;第二,基於大數據技術的數字信號的處理架構和模型優化,可以有效輔助現有的圖像處理技術,實現圖像處理技術的快速升級。
2.2智能算法和圖像耦合技術改進了傳感建模方法
利用智能算法和圖像耦合技術處理施工過程中的火情識別、汙染識別和勞動者安全識別,速度快,方便快捷。智能算法與圖像的耦合技術主要利用圖像本身的張量結構,張量結構具有良好的表達能力和計算特性。因此,可以使用智能算法對張量結構進行分解,並快速、高質量地壓縮圖像,從而將獲得的信息用於快速感知建模。施工現場大氣汙染防治作為施工現場的重要工作之壹,利用圖像處理技術,對施工過程中的揚塵、裸土覆蓋等問題進行智能識別。通過智能算法與圖像的耦合技術,對施工現場的粉塵、煙霧、裸土等信息進行提取和建模,實現快速識別、抓取和處理的功能,並生成相應的數學模型對施工過程進行預測和評估,從而指導施工現場管理。
而基於智能算法和圖像耦合技術的傳感建模方法只是獲取圖像中的二維數據信息進行快速建模,對施工現場出現的問題的反應更多的是簡單的提取建模、分析和預警,因此很難進壹步提高精度。因此,要將智能算法與圖像的耦合技術與三維技術相結合,提取更精確的數據信息,形成更高精度的實時反饋、預測模型和評估模型,指導現場施工,實現精確識別、預測報警和深度管理。
3總結與展望
本文綜述了圖像傳感技術的發展以及圖像技術、視頻技術和激光雷達點雲技術在建築中的應用。指出隨著建築施工過程的日益復雜和建築體量的增加,僅靠圖像識別技術已經無法識別勞動者、頭盔和煙霧,應結合當前的圖像技術和視頻技術,提高圖像識別的準確性。為提高識別精度,實現施工過程中汙染源的精確定位、智能預測和深度處理,擬采用激光雷達點雲和視頻圖像技術,交叉驗證施工過程中粉塵和裸露土壤的識別。本文還介紹了智能算法及其在圖像處理技術領域的應用,提出將智能算法和圖像耦合技術與三維技術相結合,為傳感器建模方法提取更準確的數據信息,從而形成更準確的實時反饋和各種模型來指導現場施工。