System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 建筑钢结构全自动结构重建技术制造技术_技高网

建筑钢结构全自动结构重建技术制造技术

技术编号:41986662 阅读:13 留言:0更新日期:2024-07-12 12:15
本发明专利技术公开了建筑钢结构全自动结构重建技术,通过步骤:数据准备、数据预处理、模型选择与设计、模型训练、模型评估与调优、应用与实时重建、分割与掩码生成、映射到3D点云与后续处理,来克服传统计算机视觉和点云技术在型钢结构分割和重建中的局限性,提高结构形状的准确性和细节捕捉的精度,并通过训练模型学习型钢结构的特征,实现更有效、准确且实时的3D重建,为建筑和工程领域提供更可靠的结构信息。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及建筑钢结构重建相关领域,尤其涉及建筑钢结构全自动结构重建技术


技术介绍

1、型钢结构在建筑和工程领域中广泛应用,然而,在进行3d重建时,面临诸多挑战,目前的技术主要集中在使用传统的计算机视觉方法或点云技术进行结构重建,计算机视觉方法使用图像进行结构分析和重建,而点云技术则通过获取三维空间中的点云数据来还原结构形状,然而,在处理型钢结构时,这些方法往往受到结构形状复杂性和细节捕捉方面的限制,即存在一些问题;

2、1、复杂结构难以分割:型钢结构常具有复杂的几何形状和细小的构造,传统计算机视觉方法难以准确分割这些结构,导致重建结果的准确性受到影响,

3、2、数据噪声和遮挡:在实际场景中,建筑和工程结构可能受到光照变化、阴影、遮挡等因素的影响,导致获取的图像或点云数据存在噪声,影响结构的准确重建,

4、3、计算复杂性:针对大规模建筑结构的重建可能需要大量的计算资源,导致计算复杂性增加,降低了实时性和效率,需要在生产效率与技术难度之间做平衡;

5、为此,现提出建筑钢结构全自动结构重建技术,通过使用深度学习与神经网络技术,来更好地处理复杂结构的分割和重建任务,提高准确性并减少对人工干预的依赖。


技术实现思路

1、因此,为了解决上述不足,本专利技术提供建筑钢结构全自动结构重建技术。

2、为了实现上述目的,本专利技术采取以下技术方案:建筑钢结构全自动结构重建技术,包括以下步骤:

3、步骤一、数据准备;

<p>4、收集大量具有代表性的型钢结构的图像或点云数据样本;

5、步骤二、数据预处理;

6、对采集到的数据进行预处理,以提高模型训练的稳定性和准确性;

7、步骤三、模型选择与设计;

8、选择适用于型钢结构重建的深度学习模型,设计模型的结构,包括网络层数、神经元数量和激活函数的选择;

9、步骤四、模型训练;

10、使用准备好的数据集对所选择的深度学习模型进行训练,调整模型的权重和参数,使其能够准确地学习型钢结构的特征;

11、步骤五、模型评估与调优;

12、通过使用测试集对训练好的模型进行评估,检查其在新样本上的性能。根据评估结果对模型进行调优,并根据实际情况调整模型的超参数或进行进一步的训练;

13、步骤六、应用于实时重建;

14、将训练好的模型应用于实际场景中的型钢结构,实现实时的3d重建;

15、步骤七、分割与掩码生成;

16、引入分割网络以进行型钢结构的精确分割,生成每个像素或点的掩码,以区分不同部分的结构;

17、步骤八、映射到3d点云;

18、通过将分割后的掩码结果映射到原始的3d点云数据中,实现了对型钢结构的语义理解;

19、步骤九、后续处理;

20、在得到映射后的3d点云后,进行进一步的后续处理以提高结构重建的精度和完整性,包括去除离群点、填补数据缺失、进行曲面重建等操作。

21、优选的,所述步骤一中所收集样本包括不同角度、光照条件和结构细节,且其关键参数包括数据集大小、采集密度预计数据标准的准确性。

22、优选的,所述步骤二中预处理关键参数包括去噪算法的参数设置、数据归一化的方法以及对齐的准确性要求。

23、优选的,所述步骤三中深度学习模型可为卷知识网络(cnn)或其他先进的结构识别模型,且所设计模型的结构包括网络层数、神经元数量与激活函数的选择。

24、优选的,所述步骤三中设计模型关键参数包括模型的复杂度和容量,准确性和计算效率之间的权衡。

25、优选的,所述步骤四中训练的关键参数包括学习率、批处理大小和训练迭代次数。

26、优选的,所述步骤六中关键参数包括应用时的计算资源要求、模型推理速度以及实时性能。

27、优选的,所述步骤七中关键参数包括分割网络的结构设计和训练过程中的监督信息。

28、优选的,所述步骤八中关键参数包括映射算法的选择、映射精度以及点云数据的分辨率。

29、优选的,所述步骤九中关键参数包括后续处理算法的参数设置和对于不同类型结构的适应性。

30、本专利技术与现有的技术相比具有以下优点:

31、第一,复杂结构识别优势:通过引入分割网络,本专利技术能够更精准地识别和分割型钢结构中的复杂构造,包括异型截面、连接部位等,相较于传统计算机视觉方法,减少了对人工干预的需求,提高了自动化水平。

32、第二,高效的实时性能:通过优化模型设计和引入映射到3d点云的策略,本专利技术在处理大规模型钢结构时表现出色,具备更高的实时性能。这使得在建筑施工等需要即时信息的场景中,能够更迅速地完成结构重建任务;

33、第三,更好的细节还原和形状还原:通过映射到3d点云并进行后续处理,本专利技术能够更精细地还原型钢结构的细节和形状,提高了对结构特征的捕捉精度,使得重建结果更符合实际结构的几何特征;

34、第四,高度自适应性:机器学习方法赋予本专利技术高度自适应性,可以从大量数据中学习并适应不同型钢结构的特征,因此对于不同形状和规模的结构都具有优越的适用性;

35、第五,成本效益提高:通过减少对人工干预的需求,提高自动化水平,并实现更高的准确性,本专利技术有望降低相关建筑和工程领域的成本,提高性价比;

36、第六,更广泛的应用范围:本专利技术的综合技术方案更具通用性,不仅适用于建筑结构的监测与管理,还可在工业领域中应用于结构检测、安全评估等多个方面;

37、第七,准确性提高:通过引入分割网络和掩码生成步骤,本专利技术能够更准确地识别型钢结构的各个部分,从而提高了重建结果的准确性。与传统计算机视觉和点云技术相比,本专利技术在捕捉结构细节和边缘情况方面有着显著的优势。

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【技术保护点】

1.建筑钢结构全自动结构重建技术,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述建筑钢结构全自动结构重建技术,其特征在于:所述步骤一中所收集样本包括不同角度、光照条件和结构细节,且其关键参数包括数据集大小、采集密度预计数据标准的准确性。

3.根据权利要求1所述建筑钢结构全自动结构重建技术,其特征在于:所述步骤二中预处理关键参数包括去噪算法的参数设置、数据归一化的方法以及对齐的准确性要求。

4.根据权利要求1所述建筑钢结构全自动结构重建技术,其特征在于:所述步骤三中深度学习模型可为卷知识网络(CNN)或其他先进的结构识别模型,且所设计模型的结构包括网络层数、神经元数量与激活函数的选择。

5.根据权利要求1所述建筑钢结构全自动结构重建技术,其特征在于:所述步骤三中设计模型关键参数包括模型的复杂度和容量,准确性和计算效率之间的权衡。

6.根据权利要求1所述建筑钢结构全自动结构重建技术,其特征在于:所述步骤四中训练的关键参数包括学习率、批处理大小和训练迭代次数。

7.根据权利要求1所述建筑钢结构全自动结构重建技术,其特征在于:所述步骤六中关键参数包括应用时的计算资源要求、模型推理速度以及实时性能。

8.根据权利要求1所述建筑钢结构全自动结构重建技术,其特征在于:所述步骤七中关键参数包括分割网络的结构设计和训练过程中的监督信息。

9.根据权利要求1所述建筑钢结构全自动结构重建技术,其特征在于:所述步骤八中关键参数包括映射算法的选择、映射精度以及点云数据的分辨率。

10.根据权利要求1所述建筑钢结构全自动结构重建技术,其特征在于:所述步骤九中关键参数包括后续处理算法的参数设置和对于不同类型结构的适应性。

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【技术特征摘要】

1.建筑钢结构全自动结构重建技术,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述建筑钢结构全自动结构重建技术,其特征在于:所述步骤一中所收集样本包括不同角度、光照条件和结构细节,且其关键参数包括数据集大小、采集密度预计数据标准的准确性。

3.根据权利要求1所述建筑钢结构全自动结构重建技术,其特征在于:所述步骤二中预处理关键参数包括去噪算法的参数设置、数据归一化的方法以及对齐的准确性要求。

4.根据权利要求1所述建筑钢结构全自动结构重建技术,其特征在于:所述步骤三中深度学习模型可为卷知识网络(cnn)或其他先进的结构识别模型,且所设计模型的结构包括网络层数、神经元数量与激活函数的选择。

5.根据权利要求1所述建筑钢结构全自动结构重建技术,其特征在于:所述步骤三中设计模型关键参数包括模型的复杂度和容量,准确...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈小辉徐德新贡攀郑伟盛威
申请(专利权)人:芜湖天航重工股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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