[发明专利]一种基于图像分析技术的桥梁三维模型自动构建方法

权利要求书

1.本发明提出的基于图像分析技术的桥梁三维模型自动构建方法，具体步骤如下：

(1)根据摄像头获取的单目图像信息，进行视觉定位。单目视觉定位的目的是利用摄像头所获取的目标图像来确定其空间定位信息。一是可以从获取的二维图像中推导出物体的空间几何信息，通过摄像头标定过程中所建立的摄像机模型以及求解出的内外参数，可以确定图像坐标中的某一目标点与其在空间直线上所对应的实际点之间的关系，通过这样的两幅图像，再根据两条直线的交点，就可以确定这一目标点的空间几何信息；二是可以根据物体的空间信息计算出它在图像中的二维坐标。

(2)通过单目视觉测量来获取相关数据，完成测距模型的选择、摄像机外参数的标定，求取目标物的距离。最后通过几何学来反算桥梁构件的几何尺寸，从而获得桥梁基本体素。

(3)本发明主要针对对梁、柱、墩等构件进行识别。基于图像分析的桥梁构件识别主要流程为图像预处理、构件特征提取、构件分类识别三个步骤。

图像预处理阶段主要包括图像灰度化、图像降噪、图像分割、形态学处理以及位置归一化等几个环节。这几个环节需要根据实际的识别情况选择应用，如需要选取颜色特征时则不进行图像灰度化。

在特征提取阶段，可用于识别的桥梁构件特征，有形状特征、纹理特征和颜色特征。形状特征有基于区域的几何特征、不变矩特征以及构件的结构特征。

在分类识别阶段，则是采用分类方法进行桥梁构件的分类和识别，最后得到各种处理数据和识别结果。

(4)由摄像头获取的桥梁构件图像数据，提取出构件的基础数据(如长、宽、高)，将该数据转化为BIM软件能识别的语言，同时，BIM软件基于此项数据，能在BIM软件中自动进行建模，实现图像数据与BIM数据的智能化转换。

有益效果：本发明的核心在于三维模型BIM软件中对视频监控所获取的图像数据进行自动识别，能够对采集到的图像进行分析处理，从而得出相关构件尺寸，同时要具备较高的识别率，再通过算法模型分析，自动生成三维模型。