用于具人工智能动力的检验及预测分析的系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种系统，其藉由使用具人工智能动力的评估及预测分析而辨识潜在的建筑及基础结构问题。该系统采用来自与视觉摄影机及热像仪耦合的自主载具或机器人的大数据用于自主检查。该系统可进一步基于其振动而检查该等机器的操作状态。等机器的操作状态。等机器的操作状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于具人工智能动力的检验及预测分析的系统及方法


[0001]本专利技术一般是有关于用于自主评估(autonomous assessments)、预测分析、早期警告及剩余寿命预测的涉及对经感测数据的判读的系统及方法。

技术介绍

[0002]全球各地有数十万高层建筑及诸如桥梁、道路、隧道、路面、斜坡、水坝、电力线路等建造基础结构(infrastructures)，且其等的数量逐日增加。以香港为例，其除了无数其他已建成的实体基础结构外，还拥有多于7,000座高层建筑物。为了安全有效地运作这些建筑物和设施，其中安装了许多操作组件，包括暖通空调系统(heating,ventilation and air
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conditioning systems，HVAC系统)、电扶梯及电梯、消防安全系统、保全系统、供排水系统、电力供应系统等。为了确保安全可靠的运行，需要经常检查操作部件的活动部件。再者，亦需要定期检查高层建筑的包括屋顶、管线和外观等的结构部件，以确保公共安全、通过及时维修降低维护成本并确保较长的使用寿命。基于定期检查和监控的主动维护(proactive maintenance)亦可藉由帮助将能源消耗和碳排放最小化来提高已建基础设施的永续性。
[0003]目前，有经验的人类检查员定期对建筑物的操作和结构部件进行现场检查。手动选择侦测点和手动操作测量仪器使得过程时间及劳动力密集，其意味着额外的成本。再者，这些工作具有一些缺失，例如，从安全角度来看，人类检查员可能需要长时间在高空工作，这会增加事故受伤的风险。从法规(regulatory)角度来看，由于人员有限，政府或监管承包商难以管理大量的检查作业。通常使用抽查(spot checks)来确保质量。然而，可能会出现漏失处，并且会影响检查质量。从一致性的观点来看，人类检查员的技术能力可能参差不齐，这可能会影响检查的质量。

技术实现思路

[0004]由于建筑物及基础结构检查为耗时且成本和/或劳动密集型的任务，在一个实施例中，自动化(automation)成为基础结构和建筑物检查效能(efficacy)的最关键因素。另外，自动化可增强安全性、监督及一致性。本专利技术亦促进(1)了解现有建筑物中常见的结构劣化及其严重程度；(2)了解建筑物拥有者对其资产现状的满意程度；以及(3)了解与现有建筑物和组件相关的剩余寿命和风险。
[0005]有鉴于前述背景，本专利技术的方面提供用于建筑物及基础结构系统中的自动化及具人工智能(AI)动力的评估及预测分析的系统及方法。
[0006]因此，本专利技术的实施例可为一非瞬时计算机可读储存介质，其被配置以储存在被执行时可被配置或导致一处理器进行至少下列各者的指令：(1)接收包括热图像(thermal image)、视觉图像(visual image)、物体振动(object vibration)、诸如电流或磁场的电磁数据(electro
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magnetic data)及其组合的感测数据，(2)自该感测数据辨识至少一个与缺陷有关的信息，其中至少一个与缺陷有关的信息包括缺陷类型(type of defect)及缺陷的
严重程度(degree of severity)；以及(3)预测缺陷被辨识处的目标的剩余寿命。此感测数据可来自摄影机，诸如在视觉及热图像的情形中，或为数字数据，诸如在雷射传感器(LASER sensor)(例如，LIDAR)的情形中，或为时序数据，如在具互联网(IoT)功能的电磁传感器的情形中。
[0007]于另一方面中，该预测是自大数据分析所获得，其中感测数据被融合及分析。
[0008]于再另一方面中，本专利技术提供用于具AI动力的评估及预测分析的系统，其包含耦合至视觉摄影机、热像仪及雷射传感器的自主载具或机器人、包含上述非瞬时计算机可读储存介质的计算装置，其中该热像仪被配置以收集目标的热图像，该视觉摄影机被配置以收集该目标的视觉图像，且该雷射传感器被配置以收集3D点云信息。
附图说明
[0009]本专利技术
中具有通常知识者可理解图式中的组件是为了简化及明确性而绘示，因此并未显示所有的连接关系及选项。举例而言，在商业上可行的实施例中有用或必须的常见但熟知的组件可能经常未被描绘，以助于作成本专利技术的各种实施例较不受阻碍的视图。可进一步被理解的是，特定动作和/或步骤可被以特别的发生顺序而叙述或描绘，而所属
中具有通常知识者可理解如此对于顺序的特别指明并非实际上必须的。亦可被了解的是，此处所使用的用语及表示方式可相对于其对应的各自探究及研究的区域而界定，除非在此有叙明特定的意义。
[0010]图1为根据本专利技术的实施例的用于具人工智能动力的评估及预测分析的系统的实例的方块图。
[0011]图2为根据本专利技术的实施例的例示系统的方块图，该系统包括与服务器、传感器及警示器通信的本地工作站(local working station)。
[0012]图3为根据本专利技术的实施例的用于具人工智能动力的评估及预测分析的例示计算机实施方法的流程图。
[0013]图4A描绘根据本专利技术的实施例的水管的热图像的实例。
[0014]图4B为根据本专利技术的实施例的抽出自图4A的热图像的热数据的直方图。
[0015]图5A为根据本专利技术的实施例的在图4B的直方图上进行动态校准后的热数据的直方图。
[0016]图5B描绘根据本专利技术的实施例的在图4B的直方图上进行动态校准后的水管的热图像。
[0017]图6A描绘根据本专利技术的实施例的在图5B的热图像上通过坎尼边缘检测器(Canny
’
s edge detector)所推衍的热边缘图像。
[0018]图6B描绘根据本专利技术的实施例的在图6A的热边缘图像上的灰阶直方图上进行大津定限(Otsu
’
s Thresholding)后的热边缘。
[0019]图7描绘根据本专利技术的实施例的水管的经侦测漏水的热图像。
[0020]图8描绘根据本专利技术的实施例的建筑物的被侦测到具有脱黏(debonding)的屋顶区域的热图像。
[0021]图9描绘根据本专利技术的实施例的建筑物的外观裂纹检测(crack detection)的图像。
[0022]图10描绘根据本专利技术的实施例的电扶梯的梳状部分(comb section)侦测到障碍物的图像。
[0023]图11描绘根据本专利技术的实施例的不同电梯缆线的缺陷的图像。
[0024]图12描绘根据本专利技术的实施例的来自结构性振动侦测的数据的图像。
[0025]图13描绘根据本专利技术的实施例的由振动传感器所侦测的频率的图表。
[0026]图14描绘根据本专利技术的实施例的用于调查外观及建筑物检查的飞行程序。
[0027]图15描绘根据本专利技术的实施例的来自用于宏观检查的训练数据组的样本标记图像。
[0028]图16描绘根据本专利技术的实施例的用于裂痕的微观检查的数据标注(data labell本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种有形非瞬时计算机可读储存介质，其具有储存于其上的用以分析至少一个缺陷的计算机可执行指令，其中所述计算机可执行指令包含：接收视觉图像、视频及其组合的感测数据；自该感测数据辨识至少一个与缺陷有关的信息，其中该至少一个与缺陷有关的信息包括一种缺陷类型以及该缺陷的严重程度；以及预测在该缺陷被辨识处的目标组件的剩余寿命。2.如权利要求1所述的有形非瞬时计算机可读储存介质，其中该预测包含自远程来源获得经分析的数据。3.如权利要求1所述的有形非瞬时计算机可读储存介质，其中该辨识该至少一个与缺陷有关的信息包含馈送该感测数据至人工智能(AI)缺陷侦测算法。4.如权利要求3所述的有形非瞬时计算机可读储存介质，其中该AI缺陷侦测算法被配置以处理下列之一或多者：视觉图像、热图像、雷射点云(LASER point cloud)、超音波数据、振动数据，及电磁感测数据。5.如权利要求4所述的有非瞬时计算机可读储存介质，还进一步包含藉由将包括该感测数据的至少一个预定特征或训练数据的至少一个预定特征的数据馈送至该AI缺陷侦测算法而增加辨识该至少一个与缺陷有关的信息的精准度。6.一种用于具人工智能动力的评估及预测分析的系统，其包含：自主载具或机器人，其与多个传感器耦合，其中所述传感器包括下列之一或多者：热像仪、视觉摄影机及雷射扫描仪；计算装置，其包含权利要求1或2的有形非瞬时计算机可读储存介质，其中该视觉摄影机被配置以收集该目标组件或目标系统的至少一个视觉图像；其中该热像仪被配置以收集该目标组件或该目标系统的至少一个热图像；其中该雷射扫描仪被配置以收集该目标组件或该目标系统的至少一个扫描；其中该计算装置被配置以将数据作为经收集的该视觉图像、该热图像及该雷射扫描的函数进行处理；其中该计算装置被配置以自该经处理的数据辨识至少一个与缺陷有关的信息，其中该至少一个与缺陷有关的信息包括缺陷类型，以及该缺陷的严重程度；且其中该计算装置被配置以预测在该缺陷被辨识处的目标组件的剩余寿命。7.如权利要求6所述的系统，其中所述多个传感器包含用于与设置在目标组件或目标系统上的传感器通信的多个通信单元，其中所述传感器被配置以监控该目标组件或该目标系统的状态。8.如权利要求6所述的系统，其中权利要求4的该有形非瞬时计算机...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛子隽，米凯勒德菲利浦，沙珊阿沙地亚巴帝，陈景朗，
申请(专利权)人：香港商维视拍智能检测有限公司，
类型：发明
国别省市：