[发明专利]实时全景三维数字工地地图监管系统及方法

权利要求书

1.一种实时全景三维数字工地地图监管系统，其特征在于，包括：

数据层系统，数据层系统通过监控设备进行数据采集及编码组流，并推送至视频数据流处理平台，与视频数据流处理平台相连的数据管理平台进行帧流管理及数据存储，与数据管理平台相连的云管理平台进行提取关键帧组成数据流及网速流量管理；

核心层系统，核心层系统将从数据层系统获取的数据以机构化数据、时序数据、分布式数据进行数据库存储，并进行图像处理；图像处理包括多角度多路视频融合、实景三维重建、数字高程模型、数字正射影像地图；

交互层系统，交互层系统由用户管理获取设备使用管理权限，进而进行核心层系统数据的快速调度；调度的数据用于无缝漫游查阅及多终端协同交互。

2.根据权利要求1所述的实时全景三维数字工地地图监管系统，其特征在于，数据层系统包括视频监控摄像机、存储阵列、流媒体服务器和网络；其中，视频监控摄像机用于数据采集，存储阵列用于数据存储，流媒体服务器和网络用于数据并发传输；

核心层系统包括视频网关、解码矩阵和中央集群服务器；其中，视频网关用于快速调度监控数据，解码矩阵用于编码信息的解析还原，中央集群服务器用于图像处理；

交互层系统包括多终端；多终端用于实现实时全景三维监控场景的显示、交互及多方协同。

3.根据权利要求1或2所述的实时全景三维数字工地地图监管系统，其特征在于，多终端包括手势控制设备、AR设备、VR设备、手机、PC以及指挥中心大屏。

4.一种利用权利要求1所述的实时全景三维数字工地地图监管系统实现的实时全景三维数字工地地图监管方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、数据采集及存储

S11、自动规划监控设备布设点位，使监控设备能全面覆盖整个项目工地区域；

S12、监控设备架设完成后，进行自适应组网；

S13、监控数据进行时间同步处理；

S14、提取监控视频画面的关键帧；

S15、对提取的关键帧以机构化、时序、分布式数据库管理存储，用于数据动态更新；

S2、数据处理

S20、施工过程中，随着施工建筑的增高，会出现监控盲区或机密区域，需对监控设备进行增减，并对增加的监控设备使用自适应布控技术组网；

S21、快速增减摄影头画面融合：在需要增强监控的关键区域、施工建筑增高后出现的覆盖盲区，进行添加监控设备，新增的监控画面自动融合至全局；在非重要区域、保密区，进行监控去除，对产生缺失部分进行底图自动补缺；

S22、多路多角度监控视频画面的整体融合：通过图像特征点分析，计算出监控设备之间相应的位置及变换关系，将多组监控画面初步拼接起来，并对拼接的图像进行融合处理；

S23、进行实景三维重建更新底图；

S24、具备GPS经纬地理位置、实际空间尺度、电子罗盘信息的实景三维模型即为用于土方测量、通视分析的数字高程模型；结合步骤S15的数据动态更新数字高程模型，实现跨时空监控；

S25、数字高程模型通过正射投影，获取正射影像地图；

S26、将具备GPS经纬地理位置正射影像地图与卫星地图融合，实现通过地图索引方式实现监管部门对全球多地工程现场的监控快速调度；

S3、交互监管

用户管理获取设备使用管理权限用于监控视频融合及卫星地图融合的数据快速调度；所调度的数据用于无缝漫游查阅及多终端协同交互；通过卫星地图索引方式实现对多地工程项目现场的监控快速调度；多终端交互实现多个管理部门对同一个工程现场同时协同监督管理。

5.根据权利要求4所述的实时全景三维数字工地地图监管方法，其特征在于，以有线、无线网络进行自适应组网，无线网络包括Wi-Fi、4G、5G。