一种建筑信息模型的设备模型批量布置方法及装置与流程

1.本发明涉及建筑工程建模技术领域，尤其涉及一种建筑信息模型的设备模型批量布置方法及装置。


背景技术：

2.铁路四电工程中的工程场地一般包含许多设备，如：变压器、断路器、避雷器、电流互感器等，要将这些设备的模型布置到场地的三维模型中，目前现有技术主要是利用奔特力软件的自带功能通过人工手动逐个放置或利用软件本身功能进行规律性排布的方法实现，规律性排布目前主要是针对部分通用设备进行。
3.通过软件本身功能进行人工手动放置设备模型，存在设备族文件放置时间长、操作重复、定位不精确及多个场地重复布置等问题。


技术实现要素：

4.本发明提供一种建筑信息模型的设备模型批量布置方法及装置，用以解决现有技术中建筑信息模型中的设备模型需要手动布置的缺陷，实现建筑信息模型中设备模型批量、精准布置。
5.本发明提供一种建筑信息模型的设备模型批量布置方法，应用于建筑信息模型生成系统，包括：
6.将场地文件导入所述建筑信息模型生成系统中；
7.在所述系统中加载输入图片，其中所述输入图片为包括至少一个预布置设备的场地图片；
8.识别所述输入图片中各个预布置设备及其位置坐标；
9.根据识别出的各个预布置设备在所述系统中选取相应的设备模型类型，并按照识别的预布置设备的位置坐标，将各个设备模型布置在场地文件中的对应位置。
10.根据本发明提供的一种建筑信息模型的设备模型批量布置方法，所述将场地文件导入所述建筑信息模型生成系统中，包括：将预布置的dgn格式的场地文件导入建筑信息模型生成系统中。
11.根据本发明提供的一种建筑信息模型的设备模型批量布置方法，所述输入图片包括文字图片、cad图纸图片或实物图片。
12.根据本发明提供的一种建筑信息模型的设备模型批量布置方法，所述识别所述输入图片中各个预布置设备及其位置坐标，当所述输入图片为文字图片时包括：
13.应用目标检测方法对图片中的文字位置进行检测；
14.在检测出的所述文字位置上应用文字识别方法对文字内容进行识别，其中识别出的内容包括各个预布置设备的类型信息及其位置信息。
15.根据本发明提供的一种建筑信息模型的设备模型批量布置方法，所述识别所述输入图片中各个预布置设备的类型信息及其位置坐标，当所述输入图片为cad图纸图片时包
括：
16.应用目标检测方法检测cad图纸图片中的各个设备属性信息及其中心位置信息、图片原点位置信息；
17.根据所述原点位置信息与各个预布置设备中心位置之间的位置关系，处理得到各个预布置设备的空间位置坐标。
18.根据本发明提供的一种建筑信息模型的设备模型批量布置方法，所述识别所述输入图片中各个预布置设备的类型信息及其位置坐标，当所述输入图片为实物图片时包括：
19.应用目标检测方法检测实物图片中的各个预布置设备类型信息及设备底边中心位置信息；
20.根据获取实物图片的相机内参、单目相机坐标模型以及地面在相机坐标系下的平面方程对各个预布置设备底边中心位置坐标进行坐标变换，得到各预布置设备的空间位置坐标。
21.根据本发明提供的一种建筑信息模型的设备模型批量布置方法，所述根据识别出的各个预布置设备在所述系统中选取相应的设备模型类型，并按照识别的预布置设备的位置坐标，将各个设备模型布置在场地文件中的对应位置，之后包括：将布置后的场地文件进行存储，形成与场地类型相关的设备布置模板模型。
22.本发明还提供一种建筑信息模型的设备模型批量布置装置，应用于建筑信息模型生成系统，包括：
23.场地文件导入单元，用于将预布置设备模型的场地文件导入建筑信息模型生成系统中；
24.图片加载单元，用于将输入图片加载至建筑信息模型生成系统中，其中所述输入图片为包括至少一个预布置设备的场地图片；
25.识别单元，用于识别所述输入图片中各个预布置设备及其位置坐标；
26.布置单元，用于根据识别内容将建筑信息模型生成系统中与预布置设备类型一致的各个设备模型按照识别的位置坐标分别布置在场地文件中的对应位置。
27.本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述建筑信息模型的设备模型批量布置方法的步骤。
28.本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述建筑信息模型的设备模型批量布置方法的步骤。
29.本发明提供的建筑信息模型的设备模型批量布置方法，通过将包含场地以及预布置设备的图片格式的输入文件加载至建筑信息模型生成系统中，通过对输入图片的精准识别，设备模型位置坐标的精准控制，实现批量、准确、高效进行模型布置，提高模型布置效率以及布置的准确性。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一
些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1是本发明提供的建筑信息模型的设备模型批量布置方法流程图；
32.图2是本发明提供的建筑信息模型的设备模型批量布置装置的结构示意图；
33.图3是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
34.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.本发明实施例提供一种在建筑信息模型生成系统上进行设备模型批量布置的方法，本发明实施例中的建筑信息模型生成系统是基于bentley的open building软件对其进行二次程序开发形成的系统。
36.如图1所示本发明实施例提供的建筑信息模型的设备模型批量布置方法包括：
37.步骤110：将场地文件导入所述建筑信息模型生成系统中。
38.本步骤中，场地文件为预生成的建筑信息模型的dgn格式的场地文件。
39.步骤120：在所述系统中加载输入图片，其中所述输入图片为包括至少一个预布置设备的场地图片。
40.本步骤中，所述输入图片包括文字图片、cad图纸图片或实物图片。本发明实施例中，输入图片可以是多种形式的图片，本发明实施例也就是要对输入图片中的场地、建筑等内容以及设备内容进行建模。
41.步骤130：识别所述输入图片中各个预布置设备及其位置坐标。
42.可选的，当所述输入图片为文字图片时，步骤130具体包括：
43.应用目标检测方法对图片中的文字位置进行检测；
44.在检测出的所述文字位置上应用文字识别方法对文字内容进行识别，其中识别出的内容包括各个预布置设备的类型信息及其位置信息。
45.具体举例，文字图片内容为“在场地1中，变压器1的坐标为(1，1,1)，变压器2的坐标为(1,2,3)”，首先采用目标检测yolo算法对文字位置进行检测，然后采用文字识别方法crnn对文字内容进行识别。本实例中，场地类型为1的场地中，有两个变压器，其在场地1中的布置的位置坐标分别为(1,1,1)及(1,2,3)。
46.可选的，当所述输入图片为cad图纸图片时，步骤130具体包括：
47.应用目标检测方法检测cad图纸图片中的各个设备属性信息及其中心位置信息、图片原点位置信息；
48.根据所述原点位置信息与各个预布置设备中心位置之间的位置关系，处理得到各个预布置设备的空间位置坐标。
49.本实施方式中，当输入图片为cad图纸图片时需要在cad图纸中预先标注图纸原点位置。
50.具体地：将绘制有场地、房屋和设备的图纸转换为jpg、png、bmp等图片格式，在文
件中需要有特殊的原点标记；
51.若需要识别的场地、房屋、设备等图形未被目标检测模型训练过，则通过图像标注软件labelimg读取图片文件，框选、标注需要识别的场地、房屋、设备等图形，生成训练数据；
52.应用目标检测算法yolo程序识别图片文件原点的位置以及所需要识别的场地、房屋、设备等图形的位置，在软件中选择好该图像文件采用的比例尺，通过软件计算出每个所需要识别的图像标识框的中心位置距离原点位置的水平和竖直距离，即可得到各个图形的空间坐标(x,y,z)。
53.可选的，当所述输入图片为实物图片时，步骤130具体包括：
54.应用目标检测方法检测实物图片中的各个预布置设备类型信息及设备底边中心位置信息；
55.根据获取实物图片的相机内参、单目相机坐标模型以及地面在相机坐标系下的平面方程对各个预布置设备底边中心位置坐标进行坐标变换，得到各预布置设备的空间位置坐标。
56.本实施方式中，具体地：若实物图片内的需要识别的设备未被目标检测模型训练过，则通过图像标注软件labelimg读取图片文件，框选、标注需要识别的设备，生成训练数据；
57.应用目标检测算法yolo
‑
v5对图片进行识别，将识别出的设备底边中点作为图片坐标，利用摄像头的内部参数计算出该物体的空间坐标。具体地：将识别出的图片中心点坐标设为(u，v)，利用相机的内部参数(cx,cy,fx,fy)计算出图片中心点的空间坐标。单目相机模型为：
[0058][0059]
将中心点坐标代入(1)式得到：
[0060][0061]
结合地面在相机坐标系下的平面方程(3)式，可以得出物体的空间坐标(x,y,z)。
[0062]
ax by cz d＝0
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0063]
步骤140：根据识别出的各个预布置设备在所述系统中选取相应的设备模型类型，并按照识别的预布置设备的位置坐标，将各个设备模型布置在场地文件中的对应位置。
[0064]
本步骤中，在系统中进行设备模型布置时可根据步骤130识别出的各个设备在系统中选择对应的设备模型类型进行一键批量布置，设备模型的布置位置按照图片中设备在场地中的相对位置将设备模型布置在系统场地文中的对应位置上。从而实现模型的批量高效、精确布置。
[0065]
优选的，步骤140之后本发明实施例还包括：将布置后的场地文件进行存储，形成与场地类型相关的设备布置模板模型。本优选实施方式中根据已经得到的建筑信息模型的场地及设备模型摆放信息，系统可对其进行学习和记录，以便在下次出现相同场地类型时
可以采用相同或类似的位置摆放模型。
[0066]
本发明实施例通过对建模软件的二次开发实现模型可定制放置的自动化处理，做到设备模型坐标自动计算、多个场地切换。即通过读取场地信息、设备模型信息(模型的id、最左端放置位置、同排模型间距，以及个数、角度)，逐个计算出用户选取的设备模型摆放的位置，然后根据该位置一键摆放。通过标准化参数输入，即可支持用户“一键生成”一个标准化的建筑信息模型，然后对标准化建筑信息模型进行必要的个性化调整，即可得到一个满足设计要求的bim模型。
[0067]
如图2所示本发明实施例还提供一种建筑信息模型的设备模型批量布置装置，应用于建筑信息模型生成系统，包括：
[0068]
场地文件导入单元210，用于将预布置设备模型的场地文件导入建筑信息模型生成系统中。
[0069]
本发明实施例中将绘制有预建模场地以及建筑信息的dgn格式的场地文件导入建筑信息模型生成系统中。
[0070]
图片加载单元220，用于将输入图片加载至建筑信息模型生成系统中，其中所述输入图片为包括至少一个预布置设备的场地图片。
[0071]
本发明实施例中，输入图片包括要建模的建筑、场地以及设备的实际场景信息。输入图片可以是文字图片、cad图纸图片也可以是实物图片。
[0072]
识别单元230，用于识别所述输入图片中各个预布置设备及其位置坐标。
[0073]
本发明实施例中，识别单元230识别输入图片中的信息，识别的信息例如包括：场地尺寸信息、场地类型信息、建筑尺寸信息、建筑位置信息、建筑类型信息、设备尺寸信息、设备位置信息、设备类型信息等。
[0074]
布置单元240，用于根据识别内容将建筑信息模型生成系统中与预布置设备类型一致的各个设备模型按照识别的位置坐标分别布置在场地文件中的对应位置。
[0075]
本发明实施例中，布置单元240将识别单元230识别出的信息在系统的导入的场地文件上进行布置，按照场地文件中场地尺寸与图片中场地尺寸的比例关系，将图片中的建筑及设备通过系统中对应的建筑模型以及设备模型相应布置在场地文件中的对应位置上。
[0076]
下面结合图3描述本发明实施例提供的一种电子设备的实体结构示意图，如图3所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)310、通信接口(communications interface)320、存储器(memory)330和通信总线340，其中，处理310，通信接口320，存储330通过通信总线340完成相互间的通信。处理器310可以调用存储器330中的逻辑指令，以执行建筑信息模型的设备模型批量布置方法，该方法包括：在所述系统中加载输入图片，其中所述输入图片为包括至少一个预布置设备的场地图片；识别所述输入图片中各个预布置设备及其位置坐标；根据识别出的各个预布置设备在所述系统中选取相应的设备模型类型，并按照识别的预布置设备的位置坐标，将各个设备模型布置在场地文件中的对应位置。
[0077]
此外，上述的存储器330中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各
个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read
‑
only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0078]
另一方面，本发明实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的建筑信息模型的设备模型批量布置方法，该方法包括：在所述系统中加载输入图片，其中所述输入图片为包括至少一个预布置设备的场地图片；识别所述输入图片中各个预布置设备及其位置坐标；根据识别出的各个预布置设备在所述系统中选取相应的设备模型类型，并按照识别的预布置设备的位置坐标，将各个设备模型布置在场地文件中的对应位置。
[0079]
又一方面，本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的建筑信息模型的设备模型批量布置方法：将场地文件导入建筑信息模型生成系统中；在所述系统中加载输入图片，其中所述输入图片为包括至少一个预布置设备的场地图片；识别所述输入图片中各个预布置设备及其位置坐标；根据识别出的各个预布置设备在所述系统中选取相应的设备模型类型，并按照识别的预布置设备的位置坐标，将各个设备模型布置在场地文件中的对应位置。
[0080]
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0081]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
[0082]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。