[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

说明书

本发明公开了一种基于空间插值与BIM的粮仓温度分布模式检测方法。该方法包括：构建粮仓建筑信息模型；生成三维格网空间；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；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；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；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；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。

技术领域

本发明涉及人工智能、粮仓监测技术领域，具体涉及一种基于空间插值与BIM的粮仓温度分布模式检测方法。

背景技术

粮食温度是能否保证粮食安全储存的重要指标之一，准确地测得粮堆各层面的粮温数据，可以最大限度的减少粮食在储存过程中的损失。申请号为201420458331.5的专利文件公开了一种粮仓温度实时监测装置，无法得到粮仓内的三维温度分布；申请号为201610932357.2的专利文件公开了一种基于改进克里金算法的无线传感网温度监测方法，未说明如何根据设计规则格网地形，而且其经过插值得到的也只是二维温度场分布；申请号为201920648645.4的专利文件公开了一种基于UWB定位技术的粮仓温湿度监测系统，由于温度传感器部署在墙面，因此无法准确得到粮仓内部的温度场分布，尤其是大型粮仓。综上所述，现有技术存在无法获得三维温度场分布，而且温度场信息仅根据温度传感器获得，温度场表征精度不高。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术存在的缺陷，提出一种基于空间插值与BIM的粮仓温度分布模式检测方法。

一种基于空间插值与BIM的粮仓温度分布模式检测方法，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。

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。

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。

步骤3中的空间插值方法为反距离加权法：