[发明专利]基于空间插值与BIM的粮仓温度分布模式检测方法

权利要求书

1.一种基于空间插值与BIM的粮仓温度分布模式检测方法，其特征在于，该方法包括：

步骤1，根据粮仓地理位置信息、粮仓建筑结构信息、传感器信息，构建粮仓建筑信息模型；

步骤2，粮仓墙壁均匀部署温度传感器，同一高度相邻温度传感器连接构成外围多边形，从缩放比例序列中依次取缩放比例系数，以多边形重心位置为中心，绘制按照缩放比例系数进行等比缩放的内部多边形，得到与缩放比例序列中缩放比例系数个数相同的多个内部多边形，根据温度传感器分布在外围多边形上均匀标注多个格网点，根据缩放比例系数在内部多边形上均匀标注多个格网点，将同一高度相邻两个多边形中较小多边形的格网点与较大多边形上格网点按照设定规则连接，将同一缩放比例系数的相邻两个多边形的对应格网点连接，生成三维格网空间；

步骤3，根据温度传感器实时测得的温度数值，利用空间插值方法对三维格网空间的格网点进行温度插值，得到每个格网点的温度；

步骤4，针对每一个格网空间，计算格网空间的各顶点温度值的平均值作为该格网空间的温度值，生成粮仓三维格网空间温度场；

步骤5，根据粮堆顶部热成像图像以及热成像像素值与粮堆温度之间的标定关系，生成粮堆顶部热成像温度场；

步骤6，利用粮堆顶部热成像温度场对粮仓三维格网空间温度场进行融合校正：

其中，T为融合校正后的格网温度，T₁为格网热成像温度值，T₂为粮仓三维格网空间温度场中的格网空间插值温度值，α为混合系数，根据粮堆最高高度从上到下线性递减；

步骤7，通过WebGIS技术将粮仓场景以及实时三维温度场展示在前台页面。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，粮仓顶部部署有热成像相机，利用热成像相机采集粮堆顶部热成像图像。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述缩放比例序列中缩放比例系数取值范围为(0,1)，序列中缩放比例系数依次降低。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3中的空间插值方法为反距离加权法：

针对待插值格网点，计算该待插值格网点(x,y,z)与所有温度传感器之间的距离，温度传感器i(i＝1,…,n)的空间坐标为(x_i,y_i,z_i)，n为传感器个数：

计算每个温度传感器的权重：

计算格网点温度T(x,y,z)：

其中，T(x_i,y_i,z_i)为温度传感器i的温度值。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤5具体为：

利用单应性矩阵对粮堆顶部热成像进行透视变换投影，得到粮堆顶部热成像俯视图，根据粮堆顶部热成像俯视图以及热成像像素值与温度之间的标定关系，生成粮堆顶部热成像温度场。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤5包括：

针对三维格网空间的每一个顶部格网，计算热成像覆盖到的格网面积比例，如果面积比例大于阈值，计算该格网内所有热成像像素值的平均值，作为该格网的热成像像素值，根据热成像像素值与粮堆温度之间的标定关系，得到该格网的热成像温度值；如果面积比例不大于阈值，则将空间插值温度值作为该格网的热成像温度值，生成粮堆热成像温度场。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，粮仓墙壁的温度传感器的部署规则包括：

将粮仓按照高度划分为多层；

粮仓同一高度均匀部署多个温度传感器，形成多层温度传感器分布。