王炎

摘要：隨著建筑行業(yè)的飛速發(fā)展，工程管理在建筑工程投建中的作用愈發(fā)重要。受各種因素影響，項(xiàng)目在施工過(guò)程中與施工圖紙會(huì)出現(xiàn)不同程度的偏差。因檢測(cè)條件受限，有些偏差是人工無(wú)法估計(jì)和檢測(cè)到的。文章將計(jì)算機(jī)圖像技術(shù)融入建筑結(jié)構(gòu)影像識(shí)中，并利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)圖像進(jìn)行分類(lèi)轉(zhuǎn)換，最后與計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行對(duì)比，判斷圖片反映的施工現(xiàn)狀是否達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。這種新型方法是建筑工程管理的研究熱點(diǎn)，同時(shí)也對(duì)我國(guó)計(jì)算機(jī)視覺(jué)的發(fā)展起到了重要作用。

關(guān)鍵詞：視覺(jué)信息;影像識(shí)別;建筑工程;結(jié)構(gòu)處理

中圖分類(lèi)號(hào)：TP391.41;TP11 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1001-5922（2021）01-0078-03

經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，使我國(guó)計(jì)算機(jī)行業(yè)以高效、快速、準(zhǔn)確的優(yōu)勢(shì)融人社會(huì)，逐漸成為人們生活不可或缺的一部分。無(wú)論工程大小，施工前都會(huì)對(duì)工程進(jìn)行制圖、預(yù)算保證建筑工程在施工過(guò)程中有序進(jìn)行，由于不可抗因素和人力原因，導(dǎo)致工作不能按照施工圖進(jìn)行，從而出現(xiàn)偏差。實(shí)際施工過(guò)程中，任何一個(gè)細(xì)節(jié)的改變都會(huì)影響整個(gè)工程，還會(huì)對(duì)監(jiān)理人員和施工人員造成錯(cuò)誤判斷，延誤工程進(jìn)度。因此，計(jì)算機(jī)圖像識(shí)別技術(shù)成功被引入了工程管理當(dāng)中。文章基于計(jì)算機(jī)影像視覺(jué)進(jìn)行研究，能夠使建筑工程管理更加科學(xué)化、智能化。

1構(gòu)件的識(shí)別特征

識(shí)別系統(tǒng)要完成對(duì)建筑構(gòu)件的準(zhǔn)確識(shí)別過(guò)程，首先要了解構(gòu)件的特征，然后對(duì)不同構(gòu)件特征進(jìn)行提取，建筑工程構(gòu)件的形狀多均為規(guī)則多邊形，材質(zhì)不同，特征不同。在圖像處理中，將構(gòu)件在光照下的陰影區(qū)域及灰度作為圖像特征使用，并根據(jù)建筑構(gòu)件自身特點(diǎn)，可將構(gòu)件特征以形狀、材質(zhì)、構(gòu)件紋理以及構(gòu)件本身的作用進(jìn)行歸類(lèi)處理，如圖1所示。

2影像識(shí)別模式的構(gòu)建

影像識(shí)別模式是基于理論與實(shí)踐的中介環(huán)節(jié)，該模式具有一定的穩(wěn)定性和操作性。鑒于市面上圖像識(shí)別軟件對(duì)影像識(shí)別進(jìn)行研究時(shí)，需結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)特殊性與普遍性之間的聯(lián)系。目前，圖智能是在國(guó)內(nèi)具有代表性的圖像識(shí)別軟件，圖像識(shí)別模式大致分為3種;①是基于小波矩的;②是基于分型特征的;③是基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)。在工業(yè)中首先采用工業(yè)相機(jī)拍攝照片，然后通過(guò)合適的圖像軟件根據(jù)圖片灰階差做識(shí)別處理。該模式識(shí)別流程根據(jù)工程規(guī)模的大小和管理精度確定圖像采集設(shè)備，確定圖像儲(chǔ)存格式后再輸入計(jì)算機(jī)，利用軟件提取去除噪音的圖像并與背景分開(kāi)，最后再選擇可用目標(biāo)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。為確保識(shí)別信息的準(zhǔn)確性，需將計(jì)算所得結(jié)果與系統(tǒng)儲(chǔ)存的工程信息進(jìn)行校準(zhǔn)。

3建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件影像識(shí)別系統(tǒng)的構(gòu)建

影像識(shí)別平臺(tái)的構(gòu)建是為實(shí)現(xiàn)工程管理智能化、科學(xué)化，同時(shí)也減少了人為因素在工程管理中的影響。影像識(shí)別系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)應(yīng)以用戶(hù)需求為中心，合理分析，避免因分析不到位影響平臺(tái)開(kāi)發(fā)進(jìn)度。

3.1功能模塊設(shè)計(jì)

功能模塊設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)需求，業(yè)務(wù)流程和用戶(hù)等多方面考慮實(shí)現(xiàn)功能明確劃分，便于后期程序開(kāi)發(fā)。建筑工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件影像識(shí)別系統(tǒng)包含用戶(hù)管理、圖像配準(zhǔn)、歸納劃分、圖像預(yù)處理、特征提取、圖像輸入以及項(xiàng)目信息等，具體功能層次圖如圖2所示。

3.2數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫(kù)的建立要充分考慮建筑工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件的影像識(shí)別特點(diǎn)，將工程自身的信息和相關(guān)資源作為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。無(wú)論大型工程或小型工程在施工過(guò)程中自身都有一定變數(shù)存在，所在才會(huì)出現(xiàn)設(shè)計(jì)圖紙修改和工程進(jìn)度延誤等情況發(fā)生，這就為數(shù)據(jù)采集帶來(lái)了一定難度，因此數(shù)據(jù)庫(kù)需要不斷的完善、更新。結(jié)合功能模塊的設(shè)計(jì)，可將數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分類(lèi)。各分類(lèi)包括詳細(xì)信息如圖3所示。

3.3實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)部分將“xx大樓會(huì)議廳”作為研究對(duì)象。會(huì)議廳位于大樓的五層，整體結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土，根據(jù)大樓模型構(gòu)件，將大廳主梁和次梁的分布搭載情況進(jìn)行分析，如圖4所示。

3.3.1圖像采集

選取大廳兩根柱子作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，采集工具選用高精度數(shù)碼照相機(jī)，由于該采集過(guò)程屬于小型工程，所以管理精度可設(shè)置為周結(jié)。點(diǎn)擊進(jìn)入影像識(shí)別系統(tǒng)，填寫(xiě)頁(yè)面顯示的圖像和項(xiàng)目信息，設(shè)置施工日期定為90d，類(lèi)別選為公共建筑，施工階段為裝修內(nèi)部裝飾，并保存圖像拍攝日期、格式、數(shù)量。

3.3.2圖像處理

灰度化后的圖像整體會(huì)模糊不清楚，地面紋路混亂，在影像識(shí)別系統(tǒng)中點(diǎn)擊“預(yù)處理”將圖像上傳至系統(tǒng)，格式為“jpg”，點(diǎn)擊開(kāi)始按照羅伯特算子法去噪。目標(biāo)提取是將鏡頭對(duì)準(zhǔn)兩根柱子，再點(diǎn)擊“預(yù)處理”設(shè)置格式，點(diǎn)擊開(kāi)始進(jìn)行邊緣檢測(cè)。研究對(duì)象為大廳柱子，將該柱子長(zhǎng)度作為特征值進(jìn)行“特征提取”，提取后再進(jìn)行長(zhǎng)度計(jì)算。

3.3.3歸納

在系統(tǒng)中點(diǎn)擊“歸納”并將圖像上傳至系統(tǒng)，設(shè)置特征為幾何特征，修改參數(shù)坐標(biāo)再進(jìn)行保存，將保存好的信息上傳至數(shù)據(jù)庫(kù)，如果需要修改可點(diǎn)擊“重置”或“取消”。

3.3.4圖片配準(zhǔn)

取同一場(chǎng)景不同視角的兩幅圖，在影像識(shí)別系統(tǒng)中點(diǎn)擊“圖像配比”進(jìn)行上傳，并設(shè)置圖片來(lái)源，點(diǎn)擊開(kāi)始系統(tǒng)會(huì)對(duì)兩幅圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，確認(rèn)配比結(jié)果無(wú)誤保存即可，如有問(wèn)題，點(diǎn)擊“刪除”按鈕，選擇重新配比。

仿真實(shí)驗(yàn)章節(jié)對(duì)圖像識(shí)別模式的構(gòu)建進(jìn)行了詳細(xì)劃分和描述。首先根據(jù)各系統(tǒng)的功能化需求和業(yè)務(wù)流程，對(duì)功能化模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，使建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件識(shí)別流程更細(xì)化、更清晰、更具體，也充分證明了這一流程在建筑工程中的可行性。

4結(jié)語(yǔ)

文章根據(jù)計(jì)算機(jī)視覺(jué)信息處理技術(shù)，對(duì)工程構(gòu)件的特征以及構(gòu)建影像識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行研究。首先根據(jù)建筑構(gòu)件的組成和它的紋理特征、光譜特征、形狀特征等得到影像識(shí)別模式的框架;然后通過(guò)模式框架構(gòu)建識(shí)別系統(tǒng)，進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn);最后選定目標(biāo)，設(shè)置圖像獲取設(shè)備和存儲(chǔ)格式，對(duì)影像識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，實(shí)現(xiàn)圖像識(shí)別得出最終結(jié)論。由此可見(jiàn)對(duì)建筑工程構(gòu)建影像識(shí)別系統(tǒng)模式和流程研究是可行的，由計(jì)算機(jī)代替人力實(shí)現(xiàn)工程管理，準(zhǔn)確、客觀(guān)的保證了對(duì)構(gòu)件的識(shí)別，避免了各方面因素帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，有效抑制了資源浪費(fèi)，在減少安全隱患的同時(shí)也進(jìn)一步保證了工程質(zhì)量和進(jìn)度以及管理的客觀(guān)性和公正性，進(jìn)一步推動(dòng)了建筑工程實(shí)現(xiàn)智能化管理。