【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及船舶数字化智能化设计，特别是涉及一种基于无人机视觉的船舶分段场地管理方法及系统。
技术介绍
1、分段是船舶建造的关键中间产品，其建造过程和后续施工过程大多在分段场地上进行，船舶分段场地作为船舶建造企业的关键资源，如何提高船舶分段场地的使用率，实现船舶分段场地的精细化管理对保障船舶建造企业的生产进度具有重要意义。同时一个分段在分段场地上放置的时间短则几个月长则一年半载，根据分段不同的生产阶段和工序还涉及分段来回驳运问题，分段驳运又涉及到船舶建造的另一核心资源平板车，为了降低分段来回驳运期间对平板车资源的占用，如何合理分布分段的放置位置(是否靠近出口、是否便于驳运、驳运时是否会产生衍生任务等)也是需要重点关注的问题。
2、目前在船舶分段网格化管理和智能化调度方面已有相关研究，并已取得一些成果。但是当前阶段的研究都仅停留在对标准分段的管理，即将分段信息维护到信息管理系统中，通过信息系统跟踪标准分段在船舶分段场地上从“产生”到“消亡”的生命周期。即便是标准分段，由于在放置过程中由于存在场地干涉、临时占用等情况将导致分段的实际放置位置与信息管理系统指定位置不一致的情形。在实际的生产过程中除了这些标准分段还存在许多非标物件(如胎架、门架、搁墩等)会临时占用船舶分段场地，这些非标物件会对分段场地的管理和分段驳运任务带来非常严重的影响，举个简单的场景，假设当前场地有一胎位a，在信息管理系统中并未放置标准分段，则a在系统中的状态为可用状态，但实际场地中的a胎位已被非标物件临时占用，如果在创建分段驳运任务时指定将分段驳运到
3、目前船舶分段场地盘点的主要方式是借助人工盘点，盘点效率低，同时人工盘点主要依靠人的视觉判断，仅能直观反应场地的使用状态，难以对场地的使用情况做进一步优化，同时当前信息管理系统大多以数据表格的形式展示场地的使用状态，展示形式单一，缺乏对全局状态的监控。
技术实现思路
1、本专利技术主要解决现阶段船舶分段场地人工盘点效率低、可靠性差的问题，主要实现了：船舶分段场地网格化管理、基于无人机视觉的分段场地盘点、基于二维bin packing问题的分段最优分布求解、基于地图应用的分段场地可视化展示。
2、为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种基于无人机视觉的船舶分段场地管理方法，包括如下步骤：
3、s1：梳理当前的船舶分段场地，将场地结构绘制到地图应用中，生成场地基本信息，场地基本信息包括场地经纬度信息、场地内划分的胎位的经纬度信息、场地内选定的参考物的经纬度信息和形状信息；
4、s2：梳理各类标准信息及系统运行规则并记录到数据库中；
5、s3：利用无人机拍摄船舶分段场地全景图像；
6、s4：对s3生成的全景图像做进一步处理，从中提取场地及物件的相对位置信息；
7、s5：根据s4提取的物件相对位置信息和s1生成的场地基本信息，将物件基于场地的相对位置信息转换为经纬度信息并绘制到地图应用中；同时更新场地、胎位的状态信息，计算场地的占用率。
8、优选地，还包括步骤s6：
9、s6：优化船舶分段的位置分布，通过bin packing算法重新规划物件放置的最优解，并形成新的相对位置信息，对于需要调整位置的物件创建驳运任务，安排平板车进行驳运，以降低场地占用率。
10、优选地，步骤s5中，设定场地占用率的阈值，当场地占用率超过该阈值时则自动或手动执行s6；
11、步骤s6中，物件位置驳运调整后，重复s5，更新场地、胎位的状态信息和地图应用中的可视化界面。
12、优选地，步骤s6中，通过bin packing算法重新规划物件放置的最优解的限制条件为：
13、非标件应靠近场地出口；
14、工序集中原则，相同施工阶段的分段相邻放置；
15、类型集中原则，相同类型的分段相邻放置；
16、重量集中原则，重量接近的分段相邻放置。
17、优选地，步骤s1中，对船舶分段场地进行多层级管理，包括场地及胎位两个层级，将场地和胎位的尺寸信息记录到场地基本信息；场地结构按照1:1比例绘制到地图应用中。
18、优选地，步骤s2中，具体包括：
19、s21：梳理船舶分段基本信息，包括工程号、工艺阶段，当前胎位，记录到标准件数据库中；
20、s22：梳理平板车基本信息，包括载重能力，活动区域，记录到平板车数据库中；
21、s23：梳理船舶分段场地周边的可用道路信息，并将经纬度信息记录到地图数据库中；
22、s24：梳理程序运行规则，形成可配置文件，并维护到数据库中。
23、优选地，步骤s3中，实现拍摄的方案包括：
24、利用无人机在场地的多个点位用不同的角度拍摄场地图像，然后将不同角度的图像利用图片合成技术合成场地的全景图像；
25、利用无人机低空飞过船舶分段场地，连续拍摄场地的图像或者视频，将多张图像或视频利用图像合成技术合成场地的全景图像；
26、利用固定点位的摄像头拍摄场地图像。
27、优选地，步骤s4包括：
28、将全景图像进行二值化，提取图像内的轮廓图形，得到各轮廓图形的相对位置。
29、利用图像识别技术，通过深度学习算法训练物件识别模型，将各轮廓图形分类为相对应的物件并提取相对位置，对于不规则形状，转换为规则图像。
30、本专利技术还提供一种基于无人机视觉的船舶分段场地管理系统，所述管理系统用于实现上述的管理方法。
31、优选地，包括以下模块：
32、基础数据管理模块：用于管理场地和胎位的尺寸面积、层级关系、gps位置信息；用于管理平板车的载重及运行状态信息；用于管理物件的名称、标识、重量、三维尺寸、工艺工序信息；用于管理系统的运行规则信息；用于管理物件的驳运记录、驳运轨迹信息；
33、图像识别与处理模块：用于识别和处理无人机拍摄的场地图片，提取物件在场地上的相对位置信息；
34、地图可视化模块：根据图像识别与处理模块的处理结果，将物件绘制到地图应用上，实现可视化展示；根据物件的驳运信息实时显示物件的驳运轨迹；
35、场地盘点和调度模块：实时计算和分析场地的占用情况，当场地的占用率超过系统设置的阈值时，重新计算物件的最优放置位置，并通过调度模块创建驳运任务，调整物件的放置位置。
36、如上所述，本专利技术提供一种基于无人机视觉的船舶分段场地管理方法及系统，该管理方法将船舶分段建造、驳运的特点同二维bin packing问题求解方法结合计算分段放置最优方案，在满足生产需求的前提下让船舶分段场地尽可能放置更多的分段，以提升船舶分段场地的可使用率；同时将无人机视本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于无人机视觉的船舶分段场地管理方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于无人机视觉的船舶分段场地管理方法，其特征在于，还包括步骤S6：
3.根据权利要求2所述的基于无人机视觉的船舶分段场地管理方法，其特征在于：步骤S5中，设定场地占用率的阈值，当场地占用率超过该阈值时则自动或手动执行S6；
4.根据权利要求2所述的基于无人机视觉的船舶分段场地管理方法，其特征在于：步骤S6中，通过bin packing算法重新规划物件放置的最优解的限制条件为：
5.根据权利要求1所述的基于无人机视觉的船舶分段场地管理方法，其特征在于：步骤S1中，对船舶分段场地进行多层级管理，包括场地及胎位两个层级，将场地和胎位的尺寸信息记录到场地基本信息；场地结构按照1:1比例绘制到地图应用中。
6.根据权利要求1所述的基于无人机视觉的船舶分段场地管理方法，其特征在于：步骤S2中，具体包括：
7.根据权利要求1所述的基于无人机视觉的船舶分段场地管理方法，其特征在于：步骤S3中，实现拍摄的方案包括：
8
9.一种基于无人机视觉的船舶分段场地管理系统，其特征在于：所述管理系统用于实现上述1-8任一所述的管理方法。
10.根据权利要求9所述的基于无人机视觉的船舶分段场地管理系统，其特征在于，包括以下模块：
...【技术特征摘要】
1.一种基于无人机视觉的船舶分段场地管理方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于无人机视觉的船舶分段场地管理方法，其特征在于，还包括步骤s6：
3.根据权利要求2所述的基于无人机视觉的船舶分段场地管理方法，其特征在于：步骤s5中，设定场地占用率的阈值，当场地占用率超过该阈值时则自动或手动执行s6；
4.根据权利要求2所述的基于无人机视觉的船舶分段场地管理方法，其特征在于：步骤s6中，通过bin packing算法重新规划物件放置的最优解的限制条件为：
5.根据权利要求1所述的基于无人机视觉的船舶分段场地管理方法，其特征在于：步骤s1中，对船舶分段场地进行多层级管理，包括场地及胎...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭明勇，朱明华，黄单单，杨明龙，朱玲慧，沈军军，曹恒玲，陈伟龙，邵蒙，黎俊文，
申请(专利权)人：江南造船集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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