一种基于全景影像的大型集群化施工项目的数字化呈现方法

摘要

本发明公开了一种基于全景影像的大型集群化施工项目的数字化呈现方法，包括以下步骤:分析施工现场环境、选择拍摄节点、拍摄节点的全景图像采集、全景图像处理及拼接、拍摄节点在俯视全景图标注、建筑物和设备信息标注和挂接和施工现场区域位置指引。该方法通过无人机全景影像采集和地面支架全景影像采集相结合以及后期拼接技术，建立施工项目现场全景图，实景展现施工项目现场，准确标记施工现场内设备和建筑物位置及信息，指引现场车辆和人员的行进线路和方向，提高大型集群化项目人员和车辆进出效率，为管理决策提供了准确现场资料，解决了大型集群化施工项目的数字化呈现的技术问题。

说明书

技术领域

本发明涉及大型集群化施工项目的数字化呈现技术领域，具体来说，涉及一种基于全景影像的大型集群化施工项目的数字化呈现方法。

背景技术

伴随着国家经济和建筑施工领域的高速发展，以雄安安置住房项目工程为代表的大规模、大体量、短周期、集群化建设项目日益增多，超大规模的工程往往要面对更大量而集中的工人、设备、物资问题，对管理也提出了更精细、更准确的全过程管理要求，同时又面临人力资源不足和降本增效的多重考验，因此，如何借助信息手段，实现集群化管理和数智建造，成为了当下亟需解决的工作难题。现阶段对施工现场进行数字化呈现的主要通过CAD图纸、3D效果图、BIM模型的方式，这些展现方式效果科技感强、效果酷炫，但是无法展现现场真实的施工环境，不能真实展现现场实际进度情况，无法对现场整体情况进行全面观察，影响对现场内设备、建筑物进行直观的了解。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种基于全景影像的大型集群化施工项目的数字化呈现方法，能够克服现有技术的上述不足。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种基于全景影像的大型集群化施工项目的数字化呈现方法，包括以下步骤：

S1、分析施工现场环境；

S2、选择拍摄节点：覆盖主要道路及全部建筑物；

S3、拍摄节点的全景图像采集：

S3.1、在项目施工现场，使用无人机通过无人机相机，在工地现场中心位置上方合适高度拍摄俯视全景图；

S3.2、使用地面支架全景相机对现场影像进行拍摄节点的全景图像采集，地面支架全景相机在进入施工现场后，采用6摄像头结构，选择一个拍摄节点开始拍摄图片，6个摄像头同时采集图片，形成每隔60度的6张图片，即360度的图像采集；

S3.3拍摄节点影像采集后，移动地面支架全景相机到下一拍摄节点继续拍摄图片，完成施工现场内的全部拍摄节点的全景图像采集；

S4、全景图像处理及拼接：

S4.1、按照施工现场拍摄节点位置将图片分为位置区域图片和建筑物及设备图片，将位置区域图片作为全景拼接使用，将建筑物及设备图片作为全景内信息标记使用；

S4.2、进行一个拍摄节点的6张图片的初始化处理，使图片清晰度支持放大和缩小操作；

S4.3、初始化完成后，将6张图片进行全景图像拼接处理，图片相连形成一张360度的拍摄节点全景图片，图片处理要求为相邻两张图片无重合区域，内容连贯一致，形成一个全景图；

S4.4、将施工现场内所有拍摄节点的位置区域图片按照步骤S4.2-S4.3的方法进行处理和拼接，最后形成施工现场全部区域拍摄节点的全景图；

S5、拍摄节点在俯视全景图标注：

S5.1、在施工现场全部区域拍摄节点的全景图制作完成后，将无人机拍摄的俯视全景图作为首页；

S5.2、将全景图按相应位置在俯视全景图上进行标记，按照进入施工现场的主要道路为行走路线，按行走路线将全景图片排列好，建立施工现场全景图片库，记录全景图文件名、顺序以及前、后、左、右方向；

S5.3、在全景图片中设置前、后、左、右方向对应的图片跳转操作，最后通过图片跳转，完成施工现场内全部全景图片浏览和全景场景的移动行走；

S6、建筑物和设备信息标注和挂接：

S6.1、设置全景图中的建筑物及设备分布，建立施工现场建筑物和设备数据库，建立全景图名称与设备和建筑物名称的关联；

S6.2、在全景图中标记建筑物和设备所在位置，显示建筑物和设备名称；

S6.3、点击建筑物或设备名称，弹窗或跳转至显示建筑物基本信息或设备基本信息及运行状态数据；

S7、施工现场区域位置指引：施工现场全景图完成后，复制到电脑、手机等设备中，支持移动设备、PC等终端浏览，施工人员通过全景图片中的位置跳转实时查看全景图片。

进一步的，其特征在于，在步骤S3中所述无人机相机采用单摄像头结构。

进一步的，每个拍摄节点的图片至少采集两次，图片自动存储在地面支架全景相机的存储卡内。

进一步的，在步骤S4.3中，所述360度的全景图默认显示全景图的中间内容，向左移动显示左部图片内容，向右移动显示右部图片内容；向上移动显示上部图片内容，向下移动显示下部图片内容。

进一步的，在步骤S5.3中，所述图片跳转，其中，前为跳转到下一拍摄节点的全景图片，后为跳转到上一拍摄节点的全景图片，左侧跳转到左侧拍摄节点的全景图片，右侧跳转到右侧拍摄节点的全景图片。

进一步的，所述设备包括：主体结构、塔吊、施工电梯、劳务实名制系统、地磅称重系统、环境监测。

本发明的有益效果为：通过无人机全景影像采集和地面支架全景影像采集相结合以及后期拼接技术，建立施工项目现场全景图，实景展现施工项目现场，准确标记施工现场内设备和建筑物位置及信息，指引现场车辆和人员的行进线路和方向，提高大型集群化项目人员和车辆进出效率，为管理决策提供了准确现场资料，解决了大型集群化施工项目的数字化呈现的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例所述的一种基于全景影像的大型集群化施工项目的数字化呈现方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，根据本发明实施例所述的一种基于全景影像的大型集群化施工项目的数字化呈现方法，包括以下步骤：

S1、分析施工现场环境；

S2、选择拍摄节点：覆盖主要道路及全部建筑物；

S3、拍摄节点的全景图像采集：

S3.1、在项目施工现场，使用无人机通过无人机相机，在工地现场中心位置上方合适高度拍摄俯视全景图；

S3.2、使用地面支架全景相机对现场影像进行拍摄节点的全景图像采集，地面支架全景相机在进入施工现场后，采用6摄像头结构，选择一个拍摄节点开始拍摄图片，6个摄像头同时采集图片，形成每隔60度的6张图片，即360度的图像采集；

S3.3拍摄节点影像采集后，移动地面支架全景相机到下一拍摄节点继续拍摄图片，完成施工现场内的全部拍摄节点的全景图像采集；

S4、全景图像处理及拼接：

S4.1、按照施工现场拍摄节点位置将图片分为位置区域图片和建筑物及设备图片，将位置区域图片作为全景拼接使用，将建筑物及设备图片作为全景内信息标记使用；

S4.2、进行一个拍摄节点的6张图片的初始化处理，使图片清晰度支持放大和缩小操作；

S4.3、初始化完成后，将6张图片进行全景图像拼接处理，图片相连形成一张360度的拍摄节点全景图片，图片处理要求为相邻两张图片无重合区域，内容连贯一致，形成一个全景图；

S4.4、将施工现场内所有拍摄节点的位置区域图片按照步骤S4.2-S4.3的方法进行处理和拼接，最后形成施工现场全部区域拍摄节点的全景图；

S5、拍摄节点在俯视全景图标注：

S5.1、在施工现场全部区域拍摄节点的全景图制作完成后，将无人机拍摄的俯视全景图作为首页；

S5.2、将全景图按相应位置在俯视全景图上进行标记，按照进入施工现场的主要道路为行走路线，按行走路线将全景图片排列好，建立施工现场全景图片库，记录全景图文件名、顺序以及前、后、左、右方向；

S5.3、在全景图片中设置前、后、左、右方向对应的图片跳转操作，最后通过图片跳转，完成施工现场内全部全景图片浏览和全景场景的移动行走；

S6、建筑物和设备信息标注和挂接：

S6.1、设置全景图中的建筑物及设备分布，建立施工现场建筑物和设备数据库，建立全景图名称与设备和建筑物名称的关联；

S6.2、在全景图中标记建筑物和设备所在位置，显示建筑物和设备名称；

S6.3、点击建筑物或设备名称，弹窗或跳转至显示建筑物基本信息或设备基本信息及运行状态数据；

S7、施工现场区域位置指引：施工现场全景图完成后，复制到电脑、手机等设备中，支持移动设备、PC等终端浏览，施工人员通过全景图片中的位置跳转实时查看全景图片。

在本发明的一个具体实施例中，在步骤S3中所述无人机相机采用单摄像头结构。

在本发明的一个具体实施例中，每个拍摄节点的图片至少采集两次，图片自动存储在地面支架全景相机的存储卡内。

在本发明的一个具体实施例中，在步骤S4.3中，所述360度的全景图默认显示全景图的中间内容，向左移动显示左部图片内容，向右移动显示右部图片内容；向上移动显示上部图片内容，向下移动显示下部图片内容。

在本发明的一个具体实施例中，在步骤S5.3中，所述图片跳转，其中，前为跳转到下一拍摄节点的全景图片，后为跳转到上一拍摄节点的全景图片，左侧跳转到左侧拍摄节点的全景图片，右侧跳转到右侧拍摄节点的全景图片。

在本发明的一个具体实施例中，所述设备包括：主体结构、塔吊、施工电梯、劳务实名制系统、地磅称重系统、环境监测。

为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式对本发明的上述技术方案进行详细说明。

本发明计划应用在雄安容东片区G组团安置房及配套设施项目，采用本发明的技术方案，解决了其他方式无法展现现场真实的施工环境，不能真实展现现场实际进度情况，无法对现场整体情况进行全面观察，影响对现场内设备、建筑物进行直观的了解的问题。

首先分析施工现场环境，了解施工现场的大概分布，以及道路、建筑物设备等的分布，选择重要节点进行拍摄，覆盖主要道路及全部建筑物。

然后进行拍摄节点的全景图像采集，无人机相机采用单摄像头结构，在项目施工现场，使用无人机开始拍摄，在工地现场中心位置上方合适高度拍摄项目俯视全景图；采用全景相机对现场影像进行店面拍摄节点影像采集，全景相机采用6摄像头结构，全景相机在进入施工现场后选择一个拍摄节点开始拍摄图片，全景相机6个摄像头同时采集图片，形成该区域每隔60度的6张图片，即360度的影像图像采集，图像采集后6张图片自动存储在全景相机的存储卡内，6张图片统一命名，方便准确进行全景拼接，为了防止意外，每个节点至少采集两次；该区域影像采集后，移动全景相机到下一节点继续拍摄图片，完成施工现场内的全部规划节点的图像采集拍摄。

利用图像处理软件进行全景图像处理及拼接，图像采集完成后，对图片进行初始化处理，然后拼接形成施工现场全景图像。主要包括以下步骤：将图片按照施工现场拍摄节点位置进行分类，其中，建筑物和设备的图片作为全景内信息标记使用，用于信息标注和挂接，位置区域的图片作为全景拼接使用；然后进行一个节点的6张图片的初始化处理，使图片清晰度完成支持放大和缩小操作，不受查看终端设备大小的影响，不会产生对图片的扭曲或变型影响，初始化完成后，将6张图片进行拼接处理，两两相连形成一张360度的全景图片，图片默认显示图片连接的中间内容，向左移动显示左部图片左侧内容，向右移动显示右部图片的右侧内容，向上移动显示上部图片的内容，向下移动显示下部图片内容，从而实现显示该场景的全景内容，图片处理要求相邻两张图片两侧边缘，无重合区域，内容连贯一致；将施工现场内所有节点的图片按照上述方法进行处理和拼接，最后形成施工现场全部区域的全景图。

再进行拍摄节点在俯视全景图标注，在施工现场全部区域拍摄节点的全景图制作完成后，将无人机拍摄的俯视全景图作为首页，将全景图片按相应位置在俯视全景图上进行标记，按照进入施工现场的主要道路为行走路线，按行走路线将全景图片排列好，建立施工现场全景图片库，记录全景图片文件名、顺序以及前、后、左、右方向；在全景图片中设置前、后、左、右方向对应的图片跳转操作，其中，前为跳转到下一拍摄节点的全景图片，后为跳转到上一拍摄节点的全景图片，左侧跳转到左侧拍摄节点的全景图片，右侧跳转到右侧拍摄节点的全景图片，最后通过图片跳转，完成施工现场内全部全景图片浏览和全景场景的移动行走。

再进行建筑物和设备信息标注和挂接，设置全景图片中的建筑物及设备分布，建立施工现场建筑物和设备数据库，建立全景图片名称与设备和建筑物名称的关联，在全景图片中标记建筑物和设备所在位置，显示建筑物和设备名称；点击建筑物或设备名称，弹窗或跳转至显示建筑物基本信息或设备基本信息及运行状态数据。

最后施工现场全景图完成后，使用全景图进行施工现场区域位置指引，可以将全景图复制到电脑、手机等设备中，支持移动设备、PC等终端浏览，施工人员通过全景图片中的位置跳转实时查看全景图片，掌握施工现场内的位置分布，引导人员和车辆在施工现场内行走；通过查看全景图内的建筑物名称和设备名称，准确查找到施工现场内的建筑物和设备。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过无人机全景影像采集和地面支架全景影像采集相结合以及后期拼接技术，建立施工项目现场全景图，实景展现施工项目现场，准确标记施工现场内设备和建筑物位置及信息，指引现场车辆和人员的行进线路和方向，提高大型集群化项目人员车辆效率，为管理决策提供了准确现场资料。解决了大型集群化施工项目的数字化呈现的技术问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。