一种人机交互式高层建筑外墙病害智能检测方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种人机交互式高层建筑外墙病害智能检测方法。该方法包括：在虚拟环境中建立待检建筑的BIM模型；通过无人机对所述待检建筑的外墙进行拍摄，并使用卷积神经网络智能识别出病害图像及所述病害图像的位置信息；根据所述位置信息将所述病害图像映射到所述虚拟环境中，并与所述BIM模型进行匹配显示。本发明专利技术实施例所提供的技术方案，通过结合虚拟环境，将虚拟环境与现实环境中实时感知的数据相关联，使得用户可以通过MR设备获知高层建筑外墙的病害情况，同时由卷积神经网络智能识别病害，极大的简化了用户的检测步骤，使得病害检测过程具有安全、易操作、高精度、高效率及低成本等特点。效率及低成本等特点。效率及低成本等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种人机交互式高层建筑外墙病害智能检测方法


[0001]本专利技术实施例涉及建筑检测
，尤其涉及一种人机交互式高层建筑外墙病害智能检测方法。

技术介绍

[0002]目前，传统的高层建筑外墙常用的检测方式主要为红外热成像检测法和无人机检测法。前者是运用红外热成像仪以及配套的放大镜头，通过红外线检测物体表面温度分布的变化。正常情况时，整个面层发生的红外热辐射应均匀一致，反映在红外热成像上；当非正常时，如高层建筑外墙表层存在空鼓、渗漏、裂缝等缺陷，在这些缺陷部分由于直接改变了墙体的热导通性，因此会存在相对于正常部位的红外辐射异常。检测人员直观地看到异常区在实际墙体的位置，实现缺陷信息的记录。后者是利用无人机并搭载高清的光学相机，检测人员通过手动控制无人机、设定飞行路径，调整观测角度，对被检高层建筑的外墙进行环绕拍摄，进行一系列的缺陷检查和记录。
[0003]虽然红外热成像检测法可以直观地反映出外墙的缺陷情况，但受环境影响较大，易受各种热源、阳光源干扰。另外，对建筑物层数较高的部分进行观测时仰角过大，且距离过远，造成实际误差过大等问题的出现。而无人机检测法对检测人员在无人机使用的熟练程度方面要求较高，存在较多安全隐患，一旦操作不当就会发生无人机坠落事故，造成财产损失，威胁公共安全。而且，在巡检时，无人机操作设置繁琐，对路径、俯仰角等参数的手动设定会耗费大量时间。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种人机交互式高层建筑外墙病害智能检测方法，以保证病害检测精度，并提高检测效率，同时也更便于用户的操作。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种人机交互式高层建筑外墙病害智能检测方法，该方法包括：
[0006]在虚拟环境中建立待检建筑的BIM模型；
[0007]通过无人机对所述待检建筑的外墙进行拍摄，并使用卷积神经网络智能识别出病害图像及所述病害图像的位置信息；
[0008]根据所述位置信息将所述病害图像映射到所述虚拟环境中，并与所述BIM模型进行匹配显示。
[0009]可选的，所述在虚拟环境中建立待检建筑的BIM模型，包括：
[0010]将所述BIM模型导入所述虚拟环境；
[0011]基于Unity 3D创建可交互AR界面，并利用MRTK工具对所述BIM模型进行空间映射，以得到所述虚拟环境中的所述BIM模型。
[0012]可选的，在所述基于Unity 3D创建可交互AR界面，并利用MRTK工具对所述BIM模型进行空间映射，以得到所述虚拟环境中的所述BIM模型之后，还包括：
[0013]接收用户对所述BIM模型的注视动作以产生坐标视图；
[0014]接收用户的虚拟交互操作，以对所述BIM模型进行放缩或旋转。
[0015]可选的，在所述通过无人机对所述待检建筑的外墙进行拍摄之前，还包括：
[0016]对所述无人机在拍摄所述待检建筑的外墙时所需的飞行地图进行网格化；
[0017]基于网格从预设起点开始拓展节点，并确定成本最小的默认飞行路线；
[0018]相应的，所述通过无人机对所述待检建筑的外墙进行拍摄，包括：
[0019]通过所述无人机沿所述默认飞行路线对所述待检建筑的外墙进行拍摄。
[0020]可选的，所述根据所述位置信息将所述病害图像映射到所述虚拟环境中，并与所述BIM模型进行匹配显示，包括：
[0021]根据所述位置信息在虚拟环境中将所述病害图像在所述BIM模型上的对应位置进行展示；或者，
[0022]根据所述位置信息在虚拟环境中将所述BIM模型上的对应位置进行标识，并在预设展示区域对所述病害图像进行展示。
[0023]可选的，所述根据所述位置信息将所述病害图像映射到所述虚拟环境中，并与所述BIM模型进行匹配显示，包括：
[0024]基于rosbridge协议和websocket协议将所述病害图像传递到所述虚拟环境中。
[0025]可选的，所述方法还包括：
[0026]接收用户的虚拟交互手势；
[0027]根据所述虚拟交互手势生成所述无人机的控制信号和/或自定义飞行路线。
[0028]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种人机交互式高层建筑外墙病害智能检测装置，该装置包括：
[0029]模型建立模块，用于在虚拟环境中建立待检建筑的BIM模型；
[0030]病害识别模块，用于通过无人机对所述待检建筑的外墙进行拍摄，并使用卷积神经网络智能识别出病害图像及所述病害图像的位置信息；
[0031]病害展示模块，用于根据所述位置信息将所述病害图像映射到所述虚拟环境中，并与所述BIM模型进行匹配显示。
[0032]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机设备，该计算机设备包括：
[0033]一个或多个处理器；
[0034]存储器，用于存储一个或多个程序；
[0035]当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本专利技术任意实施例所提供的人机交互式高层建筑外墙病害智能检测方法。
[0036]第四方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本专利技术任意实施例所提供的人机交互式高层建筑外墙病害智能检测方法。
[0037]本专利技术实施例提供了一种人机交互式高层建筑外墙病害智能检测方法，首先在虚拟环境中建立待检建筑的BIM模型，然后通过无人机对待检建筑的外墙进行拍摄，并使用卷积神经网络智能识别出病害图像及其位置信息，从而根据位置信息将病害图像映射到虚拟环境中，并与BIM模型进行匹配显示。本专利技术实施例所提供的人机交互式高层建筑外墙病害智能检测方法，通过结合虚拟环境，将虚拟环境与现实环境中实时感知的数据相关联，使得
用户可以通过MR设备获知高层建筑外墙的病害情况，同时由卷积神经网络智能识别病害，极大的简化了用户的检测步骤，使得病害检测过程具有安全、易操作、高精度、高效率及低成本等特点。
附图说明
[0038]图1为本专利技术实施例一提供的人机交互式高层建筑外墙病害智能检测方法的流程图；
[0039]图2为本专利技术实施例二提供的人机交互式高层建筑外墙病害智能检测装置的结构示意图；
[0040]图3为本专利技术实施例三提供的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
[0041]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0042]在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种人机交互式高层建筑外墙病害智能检测方法，其特征在于，包括：在虚拟环境中建立待检建筑的BIM模型；通过无人机对所述待检建筑的外墙进行拍摄，并使用卷积神经网络智能识别出病害图像及所述病害图像的位置信息；根据所述位置信息将所述病害图像映射到所述虚拟环境中，并与所述BIM模型进行匹配显示。2.根据权利要求1所述的人机交互式高层建筑外墙病害智能检测方法，其特征在于，所述在虚拟环境中建立待检建筑的BIM模型，包括：将所述BIM模型导入所述虚拟环境；基于Unity 3D创建可交互AR界面，并利用MRTK工具对所述BIM模型进行空间映射，以得到所述虚拟环境中的所述BIM模型。3.根据权利要求2所述的人机交互式高层建筑外墙病害智能检测方法，其特征在于，在所述基于Unity 3D创建可交互AR界面，并利用MRTK工具对所述BIM模型进行空间映射，以得到所述虚拟环境中的所述BIM模型之后，还包括：接收用户对所述BIM模型的注视动作以产生坐标视图；接收用户的虚拟交互操作，以对所述BIM模型进行放缩或旋转。4.根据权利要求1所述的人机交互式高层建筑外墙病害智能检测方法，其特征在于，在所述通过无人机对所述待检建筑的外墙进行拍摄之前，还包括：对所述无人机在拍摄所述待检建筑的外墙时所需的飞行地图进行网格化；基于网格从预设起点开始拓展节点，并确定成本最小的默认飞行路线；相应的，所述通过无人机对所述待检建筑的外墙进行拍摄，包括：通过所述无人机沿所述默认飞行路线对所述待检建筑的外墙进行拍摄。5.根据权利要求1所述的人机交互式高层建筑外墙病害智能检测方法，其特征在于，所述根据所述位置信息将所述病害图像映射到所述虚拟环境中，并与所述BIM模型进行匹配显示，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭毅，许文煜，宋典威，陈鹏禄，马俊，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：