本发明涉及施工监测预警,具体而言,涉及一种基于色彩量化的建筑施工安全检测系统。
背景技术:
1、建筑施工是指工程建设实施阶段的生产活动,是各类建筑物的建造过程,也可以说是把设计图纸上的各种线条,在指定的地点,变成实物的过程。施工过程中人们关注的焦点始终是工程质量、安全(包括环境保护)进度和成本。然而,现有建筑施工质量安全在线风险检测系统对墙体检测不准确;同时,对倾斜角依靠专门的监控人员来进行人工分析判断,不仅会急剧加大建筑物监测系统的人工成本,还会因为人工判断的主观性和非精确性,造成计算偏差,同样不能保证数据分析结果的精确性,有可能导致建筑物倒塌的后果。
2、为了解决现有技术的缺陷,经检索发现公开号为cn117073628a的一种建筑施工质量安全在线风险检测系统及其方法包括:地基检测模块、幕墙检测模块、主体质量检测模块、建筑倾斜检测模块、建筑门窗检测模块、数据对比模块、数据评估模块、输出模块;智能控制模块与地基检测模块、幕墙检测模块、主体质量检测模块、建筑倾斜检测模块、建筑门窗检测模块、数据对比模块、数据评估模块、输出模块连接,用于通过plc控制各个模块正常工作,本申请大大提高了检测准确性;通过plc控制各个模块检测建筑施工各个数据,并对数据进行对比,根据对比数据,做出建筑质量安全风险评估。
3、前述技术方案虽然解决了检测的精确性问题,但是为了实现检测需要繁多的小模块进行单独检测,最终统一汇总才能实现检测精确,不仅费时同时前期的数据采集工作量同样巨大,同时检测出的解决也需要观察多个模块结果来验证,过于复杂。
4、为此提出一种基于色彩量化的建筑施工安全检测系统,以解决上述提出的问题。
技术实现思路
1、本发明旨在提供一种基于色彩量化的建筑施工安全检测系统,以解决或改善上述技术问题中的至少之一。
2、有鉴于此,本发明的第一方面在于提供一种基于色彩量化的建筑施工安全检测系统。
3、本发明的第一方面提供了一种基于色彩量化的建筑施工安全检测系统,包括:图像接收单元,与位于施工场地的摄像器相连;所述图像接收单元用于获取所述摄像器在每个时刻下拍摄施工场地的图像数据;所述摄像器还与图像显示单元相连,以同步显示所述图像接收单元接收的图像数据;颜色标定单元,内部设置有多个通过施工场地中标志物采集的基准颜色信息;所述颜色标定单元通过至少一个所述基准颜色信息校准所述图像接收单元接收的图像数据;图像划分单元,用于在所述图像数据对应的场景图像上划分出所述施工场地对应的非安全区域;目标跟踪单元,用于在相邻时刻下的所述场景图像中识别移动物体,并根据所述移动物体在所述非安全区域的运动状态判断是否生成警报信息;实时预警单元,用于建立所述图像显示单元显示的图像数据和所述场景图像的关联信息;当生成所述警报信息时,所述实时预警单元通过所述关联信息将所述警报信息标记在所述图像显示单元显示的图像数据上。
4、上述任一技术方案中,所述颜色标定单元包括:识别模块,用于在所述图像接收单元接收的图像数据中识别出与所述基准颜色信息对应的颜色值;校准模块,用于计算所述颜色值与对应基准颜色信息的差异值,根据所述差异值校准所述图像数据中所有的颜色值。
5、上述任一技术方案中,所述校准模块通过所述差异值对所有所述颜色值进行线性变换,以及对线性变换后的颜色值去除噪声。
6、上述任一技术方案中,所述线性变换通过下述公式计算:;其中,所述为3x3的颜色校正矩阵;所述为通过所述差异值赋值的偏移量;所述为所述图像数据校准前的rgb颜色;所述为所述图像数据校准后的rgb颜色。
7、上述任一技术方案中,所述去除噪声通过下述公式计算:;其中,所述为经过均值滤波处理后在位置的像素值,且所述为横坐标、所述为纵坐标;所述为均值滤波器的归一化因子,且n是滤波器窗口的大小;所述为原始图像在位置的像素值;所述为位置周围一个n×n窗口内的像素值进行加总的操作;所述为表示行的偏移量;所述为表示列的偏移量;所述为滤波窗口半径,且。
8、上述任一技术方案中,所述图像划分单元通过线性变换处理后的图像数据进行非安全区域的检测和分割,以及通过所述校准模块进行去除噪声的像素点对应所述非安全区域。
9、上述任一技术方案中,所述标志物包括所述施工场地中的围挡墙体和施工设备、施工人员的识别背心;所述非安全区域通过所述围挡墙体合围形成;计算所述差异值的基准颜色信息通过所述围挡墙体采集。
10、上述任一技术方案中,所述目标跟踪单元通过识别算法获取所述施工场地中移动物体的集合;其中,每个移动物体表示为,所述为所述移动物体的空间位置,所述为所述移动物体的速度,所述为所述移动物体的加速度。
11、上述任一技术方案中,所述警报信息通过下述规则判断生成:判断所述移动物体在场景图像中的颜色值是否对应所述基准颜色信息,若为不对应则生成所述警报信息;当移动物体在场景图像中的颜色值对应所述基准颜色信息时,判断当前时刻运动状态是否大于预设的阈值,若为大于则生成所述警报信息。
12、上述任一技术方案中,所述运动状态通过下述公式计算:;其中,所述为观测的运动状态;所述为观测矩阵;所述为观测噪声;所述在时刻t下的运动状态通过t+1时刻下的状态向量表征,且;所述为状态转移矩阵;所述为控制输入矩阵;所述为控制输入;所述为移动物体在时刻的状态向量,且包括位置和速度;所述为控制输入向量,且包括外部控制输入的信息。
13、本发明与现有技术相比所具有的有益效果:
14、通过从施工场地中的标志物采集基准颜色信息,并用这些信息校准图像数据,显著提高了颜色识别的准确性。这种准确性对于正确标识和监控施工场地中的人员和设备至关重要,确保安全管理措施针对性强且有效。
15、目标跟踪单元能够在连续的时刻内监控移动物体,并根据其在非安全区域的动态行为实时生成警报。这种实时监控和警报生成能够及时响应潜在的安全威胁,从而预防事故发生。
16、图像划分单元的加入使得系统能够有效划分和管理施工场地的非安全区域。这不仅减少了因误入高风险区域而可能引发的安全事故,还增强了区域管理的精确性和效率。
17、实时预警单元通过关联显示的图像数据和实时监控的场景图像,使得一旦检测到潜在风险,警报信息可以即刻在图像显示单元上标注出来,显著提高了处理紧急情况的速度和效率。
18、根据本发明的实施例的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过根据本发明的实施例的实践了解到。
1.基于色彩量化的建筑施工安全检测系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的建筑施工安全检测系统,其特征在于,所述颜色标定单元包括:
3.根据权利要求2所述的建筑施工安全检测系统,其特征在于,所述校准模块通过所述差异值对所有所述颜色值进行线性变换,以及对线性变换后的颜色值去除噪声。
4.根据权利要求3所述的建筑施工安全检测系统,其特征在于,所述线性变换通过下述公式计算:
5.根据权利要求3所述的建筑施工安全检测系统,其特征在于,所述去除噪声通过下述公式计算:
6.根据权利要求3所述的建筑施工安全检测系统,其特征在于,所述图像划分单元通过线性变换处理后的图像数据进行非安全区域的检测和分割,以及通过所述校准模块进行去除噪声的像素点对应所述非安全区域。
7.根据权利要求6所述的建筑施工安全检测系统,其特征在于,所述标志物包括所述施工场地中的围挡墙体和施工设备、施工人员的识别背心;
8.根据权利要求1所述的建筑施工安全检测系统,其特征在于,所述目标跟踪单元通过识别算法获取所述施工场地中移动物体的集合;
9.根据权利要求8所述的建筑施工安全检测系统,其特征在于,所述警报信息通过下述规则判断生成:
10.根据权利要求9所述的建筑施工安全检测系统,其特征在于,所述运动状态通过下述公式计算:
