[發明專利]實時全景三維數字工地地圖監管系統及方法

在審

• 申請號: 202210398352.1
• 申請日: 2022-04-15
• 公開（公告）號: CN114882201A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 張琨;王開強;李迪;王曉飛;李記昌;胡正歡
• 申請（專利權）人: 中建三局集團有限公司
• 主分類號: G06T19/00
• 分類號: G06T19/00;G06T17/05;G06T3/40;G06V20/40;G06V20/52;G06F16/71;G06F16/783;G06F16/787;G06F3/01;H04N7/18;H04L67/12;G06Q50/08;G16Y10/30;G16Y20/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮;黃帥

1.一種實時全景三維數字工地地圖監管系統，其特征在于，包括：

數據層系統，數據層系統通過監控設備進行數據采集及編碼組流，并推送至視頻數據流處理平臺，與視頻數據流處理平臺相連的數據管理平臺進行幀流管理及數據存儲，與數據管理平臺相連的云管理平臺進行提取關鍵幀組成數據流及網速流量管理；

核心層系統，核心層系統將從數據層系統獲取的數據以機構化數據、時序數據、分布式數據進行數據庫存儲，并進行圖像處理；圖像處理包括多角度多路視頻融合、實景三維重建、數字高程模型、數字正射影像地圖；

交互層系統，交互層系統由用戶管理獲取設備使用管理權限，進而進行核心層系統數據的快速調度；調度的數據用于無縫漫游查閱及多終端協同交互。

2.根據權利要求1所述的實時全景三維數字工地地圖監管系統，其特征在于，數據層系統包括視頻監控攝像機、存儲陣列、流媒體服務器和網絡；其中，視頻監控攝像機用于數據采集，存儲陣列用于數據存儲，流媒體服務器和網絡用于數據并發傳輸；

核心層系統包括視頻網關、解碼矩陣和中央集群服務器；其中，視頻網關用于快速調度監控數據，解碼矩陣用于編碼信息的解析還原，中央集群服務器用于圖像處理；

交互層系統包括多終端；多終端用于實現實時全景三維監控場景的顯示、交互及多方協同。

3.根據權利要求1或2所述的實時全景三維數字工地地圖監管系統，其特征在于，多終端包括手勢控制設備、AR設備、VR設備、手機、PC以及指揮中心大屏。

4.一種利用權利要求1所述的實時全景三維數字工地地圖監管系統實現的實時全景三維數字工地地圖監管方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、數據采集及存儲

S11、自動規劃監控設備布設點位，使監控設備能全面覆蓋整個項目工地區域；

S12、監控設備架設完成后，進行自適應組網；

S13、監控數據進行時間同步處理；

S14、提取監控視頻畫面的關鍵幀；

S15、對提取的關鍵幀以機構化、時序、分布式數據庫管理存儲，用于數據動態更新；

S2、數據處理

S20、施工過程中，隨著施工建筑的增高，會出現監控盲區或機密區域，需對監控設備進行增減，并對增加的監控設備使用自適應布控技術組網；

S21、快速增減攝影頭畫面融合：在需要增強監控的關鍵區域、施工建筑增高后出現的覆蓋盲區，進行添加監控設備，新增的監控畫面自動融合至全局；在非重要區域、保密區，進行監控去除，對產生缺失部分進行底圖自動補缺；

S22、多路多角度監控視頻畫面的整體融合：通過圖像特征點分析，計算出監控設備之間相應的位置及變換關系，將多組監控畫面初步拼接起來，并對拼接的圖像進行融合處理；

S23、進行實景三維重建更新底圖；

S24、具備GPS經緯地理位置、實際空間尺度、電子羅盤信息的實景三維模型即為用于土方測量、通視分析的數字高程模型；結合步驟S15的數據動態更新數字高程模型，實現跨時空監控；

S25、數字高程模型通過正射投影，獲取正射影像地圖；

S26、將具備GPS經緯地理位置正射影像地圖與衛星地圖融合，實現通過地圖索引方式實現監管部門對全球多地工程現場的監控快速調度；

S3、交互監管

用戶管理獲取設備使用管理權限用于監控視頻融合及衛星地圖融合的數據快速調度；所調度的數據用于無縫漫游查閱及多終端協同交互；通過衛星地圖索引方式實現對多地工程項目現場的監控快速調度；多終端交互實現多個管理部門對同一個工程現場同時協同監督管理。

5.根據權利要求4所述的實時全景三維數字工地地圖監管方法，其特征在于，以有線、無線網絡進行自適應組網，無線網絡包括Wi-Fi、4G、5G。