技术摘要：
本发明公开了一种基于AI的碾压堆石坝施工场景数字化重构方法，步骤为：(1)碾压坝面图像采集：采用无人机双目视觉的方式，对碾压坝面进行图像采集；(2)信息过滤筛选：设置最低分辨率指标，对分辨率较低、画面模糊的图像进行过滤筛选；(3)图像拼接：利用AI技术，对采集的  全部
背景技术：
AI已成为当前科技前沿以及技术和经济发展新动能，在水利工程施工领域也已得 到广泛应用，如土石方动态调配、智能仿真、智能碾压、智能灌浆、智能振捣、智能温控等。但 水利工程中存在的大量视觉图像数据，目前未被充分利用。随着AI技术在图像识别领域方 面逐渐成熟，将AI图像智能识别技术与水利工程施工相结合，具有广泛的应用前景。例如， 在堆石坝碾压施工现场，可以获取大量的施工场景图像资料，这些图像资料包含丰富的信 息量，如材料岩性、颗粒级配、风化程度等，利用AI图像识别技术，可以快速挖掘和提取这些 信息数据，并应用于堆石坝的质量控制及后续管理。
技术实现要素：
发明目的：为了克服现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于AI的碾压堆石 坝施工场景数字化重构方法，充分利用碾压堆石坝施工现场的图像信息，结合碾压堆石坝 施工质量控制需求以及后期管理需求。 技术方案：为实现上述目的，本发明提供一种基于AI的碾压堆石坝施工场景数字 化重构方法，包括如下步骤： (1)碾压坝面图像采集：采用无人机双目视觉的方式，对碾压坝面进行图像采集。 (2)信息过滤筛选：设置最低分辨率指标，对分辨率较低、画面模糊的图像进行过 滤筛选，保证图像信息质量。 (3)图像拼接：利用AI技术，对采集的图像进行拼接，实现碾压坝面的立体图像全 景反馈。 (4)信息组织：在堆石坝三维几何模型的基础上，附加施工过程的时间维度，并集 成施工机械、施工队伍、气象环境、突发和特殊情况的多源施工信息。 (5)信息导航与三维场景重现：根据施工进度或空间坐标、角度来进行查询，动态 重构堆石坝施工期三维模型面貌，实现堆石坝施工过程可视化重现。 进一步的，所述步骤(1)中碾压坝面图像采集碾压坝面图像采集以无人机双目视 觉采集为主，设定无人机飞行路线，对坝面进行图像采集。另一方面，需要对特定位置进行 单独的图像采集，如碾压薄弱位置，坝体分区位置等，对这些位置采用高清相机双目视觉的 方式进行图像采集，作为无人机大范围采集的补充和强化。 进一步的，所述步骤(2)中的信息过滤筛选一方面删除低质量图像，另一方面，删 除同一区域的重复图像。 进一步的，所述步骤(3)中的图像拼接，是指充分利用AI技术，将采集的不同部位 的图像进行无缝连接，从而还原完整的坝面全景图像。 4 CN 111598848 A 说　明　书 2/4 页 进一步的，所述步骤(4)中的信息组织，本质是用于建立立体工程档案的过程，具 体步骤为： (4.1)基于图像拼接技术建立堆石坝3D几何模型，对于图像的拼接，一方面是对同 一水平面的坝面图像进行拼接，从而还原特定水平面上的完整坝面图像，另一方面，对不同 高程的坝面图像进行拼接融合，从何还原立体的堆石坝模型。 (4.2)信息组织时，强调图像的三维立体特征，因此双目视觉的图像采集手段贯穿 于无人机以及手持高清相机图像采集的全过程。 (4.3)对采集的图像进行图像特征提取，从颗粒级配、材料岩性、风化程度等多维 度提取特征数据，该数据在施工期可以作为碾压质量控制的数据支撑，在运行期可以作为 结构出现问题时的分析数据。 (4.4)对3D几何模型进行坐标处理，将模型划分为立体网格图，每个节点用空间坐 标量 该点的图像特征数据进行标识，也就是说一个空间坐标对应一组材料特征，从而方便 后期查询。 (4.5)将施工时间、碾压设备、碾压方案等施工信息集成到特定的坐标点上。 通过上述步骤，形成一个以空间位置为划分，涵盖不同位置堆石材料特征信息，以 及施工信息的全过程工程档案。 进一步的，所述步骤(5)中的查询与重现： (5.1)在查询方式上，既可以按照堆石坝空间位置坐标进行查询，又可以按照施工 时间进行查询。 (5.2)在查询内容上，既可以查询不同位置的堆石料参数特征，又可以查询施工参 数以及施工质量。 (5.3)在模型显示方面，引入外部组件(如VTX)解决堆石坝三维模型在3D平台动态 显示的问题，通过输入查询的空间坐标或者施工时间，调用外部组件按输入数据读取模型 文件，并以文本和图像的格式进行显示。 该发明基于碾压堆石坝施工区分层分块图像的分析成果，实现施工场景数字化重 构，建立施工场景档案，后期可以按不同使用需求，多层次、多角度查询呈现当时的施工场 景和相关参数。其基本思路来源于医学CT切片技术的逆思维，即通过现场平面图像以及双 目视觉获得的立体图像信息反向建立三维立体档案模型，实现施工信息管理的智能化、信 息化和规范化。其核心是利用施工区分层分块图像以及相应的数据挖掘分析成果，从材料 组成、颗粒级配、风化程度等维度，重构坝体质量空间分布模型，实现对现场施工信息的充 分利用，避免关键信息的丢弃和遗漏，同时，与碾压参数、环境量特征等其他信息元素融合， 形成完整的坝体三维施工场景档案，对后续结构安全分析与异常诊断具有重要的参考价 值。 有益效果：本发明与现有技术相比具有以下优点： 与现有技术相比，本发明利用AI技术，充分挖掘碾压堆石坝施工现场图像信息，利 用施工区分层分块图像，从材料组成、颗粒级配、风化程度等维度，重构坝体质量空间分布 模型，实现对现场施工信息的充分利用，避免关键信息的丢弃和遗漏，同时，与碾压参数、环 境量特征等其他信息元素融合，形成完整的坝体三维施工场景档案，便于后续管理分析。 5 CN 111598848 A 说　明　书 3/4 页 附图说明 图1为本发明的总体流程图。