進度控制一直是建設(shè)工程項目管理的重要目標(biāo)之一。卓有成效的進度控制很大程度上依賴于管理者及時、正確的決策,而準(zhǔn)確、及時且直觀的施工現(xiàn)場進度信息則是管理者決策成功的關(guān)鍵因素。大部分建設(shè)項目仍采用傳統(tǒng)的人工檢查的方式了解施工現(xiàn)場的實際進度,這種方式不僅浪費人力、耗費時間,且過于依賴工人經(jīng)驗,易出錯,信息反饋不及時,進度情況也只是以表格和文字的形式,不利于管理者的決策。本文提出了一種將計算機視覺技術(shù)與BIM相結(jié)合的方法,能夠準(zhǔn)確自動統(tǒng)計施工現(xiàn)場室內(nèi)的實際進度信息,并且將進度信息以可視化的形式實時傳遞至云端,使得建設(shè)項目各管理人員可以在任何地方及時的了解現(xiàn)場進度,便于決策。該方法包含圖像識別分類器的訓(xùn)練、目標(biāo)構(gòu)件邊緣輪廓的檢測、相機標(biāo)定、BIM模型信息的提取和實際進度的可視化展示五大模塊。首先,本文構(gòu)建了一個擁有上千張瓷磚圖像的圖像數(shù)據(jù)庫,并用多種LBP特征提取方式和SVM訓(xùn)練出了具有性能優(yōu)良的瓷磚分類器,分類準(zhǔn)確率達(dá)91.17%;改進的邊緣輪廓檢測算法檢測出了圖像中已鋪設(shè)完成的瓷磚邊界;之后,相機標(biāo)定將邊界線各起、終點的坐標(biāo)由圖像中轉(zhuǎn)換到了真實世界坐標(biāo)系,并利用BIM模型中提取出的攝像機位置信息和房間輪廓信息自動計算出了實際鋪設(shè)完成的瓷磚面積;最后,本文將實際進度高亮顯示在房間平面圖中,并將此可視化結(jié)果同時傳遞至云端BIM中。本文提出的方法在一個施工現(xiàn)場的室內(nèi)進行了實驗,實驗結(jié)果表明該方法能夠有效地實現(xiàn)實時的自動化室內(nèi)施工進度信息統(tǒng)計。此外,該方法能夠收集到大量的進度變化數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)為工人勞動效率的準(zhǔn)確統(tǒng)計與勞動規(guī)律的分析提供了可能性。
【學(xué)位單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU767;TU722;TU17
【部分圖文】：

許多發(fā)達(dá)國家的 BIM 已經(jīng)過了數(shù)十年的發(fā)展，因此，國外 BIM 的研究已經(jīng)與各種高新技術(shù)充分結(jié)合。目前，國外 BIM 與計算機視覺結(jié)合的研究已廣泛涉及質(zhì)量、安全和進度管理及目標(biāo)定位。BIM 與計算機視覺結(jié)合用于進度控制的研究開始于 2007 年左右。2007 年，Golparvar-fard M 等利用延時攝影拍攝現(xiàn)場圖像，將圖像中構(gòu)件的實際進度情況與 4DBIM 模型比較，并為不同的進度情況添加不同的顏色，使用 AR 技術(shù)將進度情況直觀地顯示在現(xiàn)場圖像中，如圖 1-1 所示[33]。這種表現(xiàn)方式只能反映實際進度情況的三種狀態(tài)（提前、按時、延誤），提前或延誤的程度未能展現(xiàn)。因此，2009 年，Golparvar-fard M等在之前研究的基礎(chǔ)上，用不同深度的同種顏色表示工期延遲的長短，例如淺紅色表示延遲一周的構(gòu)件，深紅色表示延遲三周以上的構(gòu)件[34]。Golparvar-Fard M 等人是最早也是唯一嘗試用模型色彩直觀反映進度情況的學(xué)者，他們在這一方面的研究對本文有巨大的影響。

第一章 緒論的體元數(shù)量與基本值的差異，自動識別施工進度[36]。之后，為完善該rvar-Fard M 等利用施工現(xiàn)場隨機無序拍攝的圖像，結(jié)合 MVS（Multi-view立體）算法和體元色彩重生出三維點云模型，并用訓(xùn)練好的 SVM 分類器中的構(gòu)件，進一步實現(xiàn)了施工進度信息的自動化收集[37]。而這些研究都還只能將自動化的進度信息收集細(xì)化到構(gòu)件層次，對于某一中的進度情況無法識別。Dimitrov A 和 Golparvar-Fard M 在 2014 年訓(xùn)練了圖像中構(gòu)件表面材質(zhì)的分類器，從而實現(xiàn)了施工過程層次（如混凝土基礎(chǔ)筑、防水層施工、保濕層施工等，見圖 1-2）的自動化進度信息自動收集

技術(shù)路線
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2854172