【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于無人機監測，具體涉及一種基于5g的無人機基建施工監管方法和系統。
技術介紹
1、近年來，無人機以其體型輕便，易于操作等獨特優勢在災情監測、生態環境評估、救援指揮、危險區域檢測等領域得到廣泛應用，有效降低了人工檢測的成本，減少了安全隱患，而圍繞無人機的應用研究也已成為當前的一大熱點。依托于逐步成熟的計算機視覺技術，無人機巡線采集輸電線路問題元件圖像，并進行問題元件的智能檢測已具備一定的理論和應用基礎。在電網內，無人機技術主要使用在線路巡檢方面，近年來已經替代人工巡視成為電網線路巡檢的主要方式。在電力施工中無人機主要用于展放架線過程中的牽引繩，將輕巧又牢固的牽引繩綁在多旋翼等形式的無人機下面，然后飛過鐵塔懸掛點，便于后續工作開展。這種方式已經在電力建設中得到了廣泛的應用。
2、機載激光雷達技術是近十幾年來攝影測量與遙感領域革命性的成就之一，是目前最為先進的三維航空遙感技術；激光點云測繪技術本質上屬于點云技術的一種形式；點云技術是指通過海量點集合來表示空間內物體的坐標和分布的一種技術，通過在空中繪制出大量的點，并用這些點來形成數據集合，從而建立起三維模型來表示空間的表面特性；簡單來說，激光全景的激光點云測繪技術能夠使虛擬空間的三維擬真成為可能，激光點云獲取地面信息，能夠真實、準確的反映地形地貌，有效彌補了航空攝影測量技術的缺陷；
3、基建施工全生命周期管理可分為不同階段，以設計、施工、竣工、驗收階段為例，現有的基建施工監管系統，不能直觀的反饋工程的進展情況，不能快速跟蹤項目施工推進過程；為了實現電
4、為此，本領域技術人員提出了一種基于5g的無人機基建施工監管方法和系統來解決
技術介紹
提出的問題。
技術實現思路
1、為了解決上述技術問題，本專利技術提供一種基于5g的無人機基建施工監管方法和系統，以解決現有技術中基建施工監管系統不能直觀的反饋工程的進展情況，不能快速跟蹤項目施工推進過程等問題。
2、為了實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：
3、一種基于5g的無人機基建施工監管系統，包括無人機模塊、數據處理模塊和可視化管理模塊；
4、所述無人機模塊配備高清攝像頭、紅外傳感器和激光測距儀，獲取施工現場圖像，通過對施工現場圖像進行特征提取，形成三維點云數據，通過三維點云數據得到施工現場數據；
5、所述數據處理模塊對無人機獲取的施工現場數據和其他數據源收集數據進行分析，得到施工進度；
6、所述可視化管理模塊將施工進度與施工計劃對比，生成施工進度的實時可視化圖表，將施工進度以可視化的方式展示給監管人員。
7、進一步的，還包括預警模塊，所述預警模塊用于對施工現場的異常情況進行實時監測和預警，通過數據分析和模型預測，發現潛在的施工質量問題和安全隱患，并發送預警信息。
8、進一步的，還包括5g通信模塊，所述5g通信模塊用于實現無人機與數據處理模塊、可視化管理模塊之間的數據傳輸。
9、進一步的，還包括云端存儲模塊，所述云端存儲模塊用于存儲無人機施工現場圖像、三維點云數據和數據處理模塊的分析結果。
10、進一步的，還包括系統管理模塊，所述系統管理模塊用于對監管系統的用戶、權限、設備等進行管理和維護；系統管理員可以對用戶進行角色劃分和權限設置。
11、一種基于5g的無人機基建施工監管方法，包括以下步驟：
12、獲取施工現場圖像，對施工現場圖像進行特征提取，形成三維點云數據，通過三維點云數據得到施工現場數據；
13、對無人機采集的施工現場數據其他數據源收集數據進行分析，獲取施工進度；
14、將施工進度與施工計劃對比，生成施工進度的實時可視化圖表，并顯示。
15、進一步的，對施工現場圖像進行特征提取，形成三維點云數據，包括以下步驟：
16、s1、相機標定：使用已知的標定板或標定物，通過相機拍攝的圖像來確定相機的內外參數；
17、s2、特征提?。簭南鄼C拍攝的圖像中提取出特征點；
18、s3、特征匹配：將不同圖像中的特征點進行匹配，得到同名點；
19、s4、三角測量：利用同名點的圖像坐標和相機的內外參數，通過三角測量原理計算出每個特征點在三維空間中的坐標；
20、s5、點云生成：將所有特征點的三維坐標組合在一起，形成三維點云數據。
21、進一步的，步驟s2中，使用sift特征提取算法進行特征提取。
22、進一步的，sift特征提取算法包括以下步驟：
23、s201、構建高斯金字塔：將原始圖像構建成多個不同尺度的高斯金字塔；
24、s202、構建dog金字塔：通過對高斯金字塔相鄰兩層進行差分運算，得到dog金字塔；
25、s203、提取特征點：在dog金字塔的每一層中，通過比較每個像素與其周圍像素的灰度值差異，找到局部極大值點作為特征點。
26、進一步的，sift特征提取算法還包括計算特征描述子：所述計算特征描述子的過程為：對于每個特征點，以其為中心，選擇一個鄰域窗口，并在該窗口內計算方向直方圖；將方向直方圖作為該特征點的特征描述子。
27、與現有技術相比，本專利技術至少具有以下有益的技術效果：
28、1、本專利技術通過該系統實現了實時圖像傳輸：利用無人機掛載高清晰攝像頭，利用5g基站的高速低延遲特點，將無人機采集圖像實時傳送到遠程終端，方便專家進行遠程診斷、指導工作；現場圖像進行遠程備份，方便數據現場回放追溯，監管人員可以實時了解工程的進展情況，及時發現問題并采取相應措施，提高施工效率和質量，降低成本和風險；
29、2、實現了施工環境邊緣計算圖像識別：無人機圖像通過可視化管理模塊，對施工環境和文明施工進行實時監控，不僅可以生成施工進度的實時可視化圖表，將施工進度以可視化的方式展示給監管人員，還可以對現場的安全措施、人員著裝、施工現場防護等進行識別、記錄；
30、3、實現了施工進度管理：通過無人機攜帶激光雷達對施工區域進行采集，完成施工進度的可視化管理，同時與設計圖紙進行對比，檢測施工工藝差距。
31、4、本專利技術的三維點云數據獲取算法，通過攝影測量的方式獲取高精度的三維點云數據，使用sift特征提取算法進行特征提取，最終得到特征點，并計算方向直方圖作為特征描述子，從而實現對圖像特征的提取和描述；采用上述方法提取的特征具有旋轉不變性、尺度不變性、光照不變性、抗噪聲能力強和可重復性好等優點，能夠有效地提高基建施工監管系統的準確性和可靠性。
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1.一種基于5G的無人機基建施工監管系統，其特征在于，包括無人機模塊、數據處理模塊和可視化管理模塊；
2.根據權利要求1所述的一種基于5G的無人機基建施工監管系統，其特征在于，還包括預警模塊，所述預警模塊用于對施工現場的異常情況進行實時監測和預警，通過數據分析和模型預測，發現潛在的施工質量問題和安全隱患，并發送預警信息。
3.根據權利要求1或2所述的一種基于5G的無人機基建施工監管系統，其特征在于，還包括5G通信模塊，所述5G通信模塊用于實現無人機與數據處理模塊、可視化管理模塊之間的數據傳輸。
4.根據權利要求1所述的一種基于5G的無人機基建施工監管系統，其特征在于，還包括云端存儲模塊，所述云端存儲模塊用于存儲無人機施工現場圖像、三維點云數據和數據處理模塊的分析結果。
5.根據權利要求1所述的一種基于5G的無人機基建施工監管系統，其特征在于，還包括系統管理模塊，所述系統管理模塊用于對監管系統的用戶、權限、設備等進行管理和維護；系統管理員可以對用戶進行角色劃分和權限設置。
6.一種基于5G的無人機基建施工監管方法，其特征在
7.根據權利要求6所述的一種基于5G的無人機基建施工監管方法，其特征在于，所述對施工現場圖像進行特征提取，形成三維點云數據，包括以下步驟：
8.根據權利要求7所述的一種基于5G的無人機基建施工監管方法，其特征在于，所述步驟S2中，使用SIFT特征提取算法進行特征提取。
9.根據權利要求8所述的一種基于5G的無人機基建施工監管方法，其特征在于，所述SIFT特征提取算法包括以下步驟：
10.根據權利要求9所述的一種基于5G的無人機基建施工監管方法，其特征在于，所述SIFT特征提取算法還包括計算特征描述子：所述計算特征描述子的過程為：對于每個特征點，以其為中心，選擇一個鄰域窗口，并在該窗口內計算方向直方圖；將方向直方圖作為該特征點的特征描述子。
...【技術特征摘要】
1.一種基于5g的無人機基建施工監管系統，其特征在于，包括無人機模塊、數據處理模塊和可視化管理模塊；
2.根據權利要求1所述的一種基于5g的無人機基建施工監管系統，其特征在于，還包括預警模塊，所述預警模塊用于對施工現場的異常情況進行實時監測和預警，通過數據分析和模型預測，發現潛在的施工質量問題和安全隱患，并發送預警信息。
3.根據權利要求1或2所述的一種基于5g的無人機基建施工監管系統，其特征在于，還包括5g通信模塊，所述5g通信模塊用于實現無人機與數據處理模塊、可視化管理模塊之間的數據傳輸。
4.根據權利要求1所述的一種基于5g的無人機基建施工監管系統，其特征在于，還包括云端存儲模塊，所述云端存儲模塊用于存儲無人機施工現場圖像、三維點云數據和數據處理模塊的分析結果。
5.根據權利要求1所述的一種基于5g的無人機基建施工監管系統，其特征在于，還包括系統管理模塊，所述系統管理模塊用于對監管系統的用...
【專利技術屬性】
技術研發人員：黃雅欣，孫樂嘉，劉子豪，郭磊，劉中書，溫智平，辛小瑜，劉士祥，楊震，黃平遙，劉釗，武嫚嫚，李瑞雯，
申請(專利權)人：國網陜西省電力有限公司建設分公司，
類型：發明
國別省市：
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