【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑室内导航领域，特别是涉及一种基于bim跨域图像检索的建筑室内定位方法及系统。
技术介绍
1、室内定位是实现基于位置的室内服务的关键技术，广泛应用于建筑、工程和施工行业的建筑施工进度监控、危急情况下的紧急疏散路线规划、智能建筑设施的自动维护等。室内定位技术所用信号包括基于人工生成信号的外置信源和基于自然界物理过程产生信号的天然信源。基于外置信源的室内定位技术主要为射频识别、蓝牙、红外线技术、无线局域网和超宽带技术等。这些方法在较为复杂的空间环境中，受噪声信号干扰较为明显，定位器的能耗和总体造价较高。基于天然信源的传感器主要为地球磁场、惯性导航和视觉等。依赖外部设备更少，因此适用性更强，其中基于视觉的室内定位成本低，可视化功能强，有着更广阔的应用前景。视觉定位系统通常分为离线建库和在线检索两个阶段，离线建库在视觉室内定位中需要大量的地理标记图像限制了其实际应用。获取地理标记图像需要使用激光扫描仪等采集设备获得大量室内图像或点云，构建室内环境地图模型，采集过程繁琐复杂需要包含室内定位的每个位置。定位精度受图像密集程度影响，图像采集间隔越小，在线检索阶段的位置定位越精准。随着定位区域拓展，离线数据库数据量同步增长，导致储存空间需求增加，缺乏可扩展性，无法满足室内场景下定位的需求。随着建筑项目管理逐渐向数字化和信息化发展，建筑信息模型在建筑行业的多个领域中被广泛采用。与传统的数据采集和制图方法相比，从建筑信息模型中的提取信息更加便捷，无需预构建地图模型并直接获取任意位置处的位置信息，从现有模型中自动提取数据集比手动采集数
2、然而，建筑信息模型模型渲染图像和室内拍摄图像之间的巨大视觉差异会导致定位性能急剧下降，相比精度高效果好的直接使用地理标记图像进行室内定位方法，严重限制了基于建筑信息模型的建筑室内定位的可行性。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种基于bim跨域图像检索的建筑室内定位方法及系统，通过cyclegan风格迁移模型实现图像风格的迁移，解决现有方案中风格差异大导致的识别精度较低的问题，提高模型的识别精度和可靠性；通过进行bim模型渲染视频采集，实现大型数据库的构建，提高模型的定位精确率和效率，降低算力需求。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、一种基于bim跨域图像检索的建筑室内定位方法，包括：
4、构建bim立体模型，设置虚拟相机和若干个定位参考点，并基于所述bim立体模型和所述定位参考点利用所述虚拟相机进行视频采集，得到bim模型渲染视频；
5、基于videocapture函数，根据预设的帧数间隔对所述bim模型渲染视频进行采样，得到bim模型渲染图像集；
6、根据所述bim模型渲染图像集和所述bim模型渲染视频获取渲染图像位置数据集；
7、将所述bim模型渲染图像集和所述渲染图像位置数据集进行融合，得到bim位置图像集；
8、利用预训练的cyclegan风格迁移模型将所述bim位置图像集转换成室内图像集；
9、基于mobilenetv3 small，利用全局平均池化层和前网络层对所述室内图像集进行特征提取，得到基础特征数据集；
10、根据所述基础特征数据集构建k-d树，并设定划分维度和划分点；
11、获取待检索室内拍摄图像的特征，得到待检索特征；
12、基于所述划分维度和划分点，根据所述待检索特征对所述k-d树的子树进行遍历，得到最匹配的bim位置图像，并提取所述最匹配的bim位置图像的位置信息，得到目标位置数据。
13、优选地，构建bim立体模型，设置虚拟相机和若干个定位参考点，并基于所述bim立体模型和所述定位参考点利用所述虚拟相机进行视频采集，得到bim模型渲染视频，包括：
14、将所述bim立体模型加载到预设计的revit插件，并为所述bim立体模型设置着色参数、一致颜色参数以及真实参数；
15、根据用户需求设置所述定位参考点和采样路径；
16、基于walk through模式，利用所述虚拟相机沿所述采样路径对所述bim立体模型的内部进行记录，得到所述bim模型渲染视频。
17、优选地，根据所述bim模型渲染图像集和所述bim模型渲染视频获取渲染图像位置数据集，包括：
18、根据所述bim模型渲染视频获取所述bim模型渲染图像集内每张图片对应的相机位置和方向向量属性；
19、将所述方向向量属性进行弧度制转化，得到弧度制夹角；
20、将所述相机位置和所述弧度制夹角进行匹配组合，得到位置信息；
21、对全部所述位置信息进行整合，得到所述渲染图像位置数据集。
22、优选地，所述cyclegan风格迁移模型包括：生成器、判别器以及fid分数验证模块；所述生成器包括：cbam注意力机制模块；所述判别器的架构为：patchgan结构。
23、优选地，所述bim模型渲染图像集内的图像的分辨率为256×256像素。
24、优选地，所述revit平台使用的插件包括：revitlookup和add-inmanager。
25、优选地，一种基于bim跨域图像检索的建筑室内定位系统，包括：数据采集模块、风格迁移模块、检索定位模块以及可视化界面模块；
26、所述数据采集模块用于获取bim位置图像集；所述风格迁移模块用于对所述bim位置图像集进行风格转换，得到所述室内图像集；所述检索定位模块用于根据所述室内图像集利用k-d树对待检索室内拍摄图像进行匹配，得到目标位置数据；所述可视化界面模块用于显示离线建库和在线检索内容。
27、本专利技术公开了以下技术效果：
28、本专利技术提供了一种基于bim跨域图像检索的建筑室内定位方法及系统，通过cyclegan风格迁移模型实现图像风格的迁移，解决现有方案中风格差异大导致的识别精度较低的问题，提高模型的识别精度和可靠性；通过进行bim模型渲染视频采集，解决了数据量较低导致定位精度较差的问题，实现了大型数据库的构建。
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1.一种基于BIM跨域图像检索的建筑室内定位方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于BIM跨域图像检索的建筑室内定位方法，其特征在于，构建BIM立体模型，设置虚拟相机和若干个定位参考点，并基于所述BIM立体模型和所述定位参考点利用所述虚拟相机进行视频采集，得到BIM模型渲染视频，包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于BIM跨域图像检索的建筑室内定位方法，其特征在于，根据所述BIM模型渲染图像集和所述BIM模型渲染视频获取渲染图像位置数据集，包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于BIM跨域图像检索的建筑室内定位方法，其特征在于，所述CycleGAN风格迁移模型包括：生成器、判别器以及FID分数验证模块；所述生成器包括：CBAM注意力机制模块；所述判别器的架构为：PatchGAN结构。
5.根据权利要求1所述的一种基于BIM跨域图像检索的建筑室内定位方法，其特征在于，所述BIM模型渲染图像集内的图像的分辨率为256×256像素。
6.根据权利要求2所述的一种基于BIM跨域图像检索的建筑室内定位方法，其特
7.一种基于BIM跨域图像检索的建筑室内定位系统，其特征在于，包括：数据采集模块、风格迁移模块、检索定位模块以及可视化界面模块；
...【技术特征摘要】
1.一种基于bim跨域图像检索的建筑室内定位方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于bim跨域图像检索的建筑室内定位方法，其特征在于，构建bim立体模型，设置虚拟相机和若干个定位参考点，并基于所述bim立体模型和所述定位参考点利用所述虚拟相机进行视频采集，得到bim模型渲染视频，包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于bim跨域图像检索的建筑室内定位方法，其特征在于，根据所述bim模型渲染图像集和所述bim模型渲染视频获取渲染图像位置数据集，包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于bim跨域图像检索的建筑室内定位方法，其特征在于，所述cyclegan风格迁移...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨红娟，荆欣娅，陈继文，张树茂，
申请(专利权)人：山东建筑大学，
类型：发明
国别省市：
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