13、计算机视觉在建筑施工与结构损伤监测中的应用

计算机视觉在建筑施工与结构损伤监测中的应用

1. 建筑施工监控技术现状

随着现代无线摄像头价格降低和硬盘存储容量增加，使用闭路电视（CCTV）系统监控建筑工地已成为常规做法。计算机视觉技术也成为监督土方作业的可行解决方案，前提是选择合适的视野范围并能准确识别该区域的土方机械。计算机科学可通过多种方式应用于工业设备操作，例如开发评估安全摄像头等常见技术设备收集的视觉信息的软件。

目前，有新的基础设施架构如SCIT，它将图像处理与分析组件、时空思维和专家推理集成到一个统一的平台，用于识别、监测和识别包装作业中的设备，并计算周期时间。机器视觉方法是近期用于数据收集的方法，在土方机械监测方面有很大潜力，在建筑监控应用中，物品监测、识别以及人员、混凝土浇筑和建筑设备的效率监测都有了进展，但要在建筑行业使用可靠和自动化的方案，仍有很长的路要走。

2. 土方作业监控的混合跟踪算法

研究采用混合跟踪算法来提高土方作业监测的效率。
- Mean - shift方法 ：研究人员认为Mean - shift方法对繁忙建筑项目的机械监测有效，添加粒子滤波器和卡尔曼滤波器有助于提高其效率。Mean - shift监测是基于核的技术，用于在数据集的数量密度中寻找局部最大值，并避免远离最大值的不匹配。在第二种技术中，Mean - shift跟踪器会获得HOG检测器响应的丰富灰度图，高度匹配的部分会被着色，其余响应根据其HOG识别评级进行调整。然而，Mean - shift方法有一个缺点，即由于该算法寻找局部最大值，监测块可能会移动到具有相似颜色或纹理的远处物品上。
- HOG方法 ：混合方法中使用HOG