本文版權(quán)為《郵電設(shè)計技術(shù)》所有，如需轉(zhuǎn)載請聯(lián)系《郵電設(shè)計技術(shù)》編輯部
摘 要：
在工地建筑領(lǐng)域，鋼筋已然成為不可或缺的基本材料之一，在我國的絕大數(shù)工地，現(xiàn)有的鋼筋計數(shù)方法是工人逐一統(tǒng)計已計數(shù)和未計數(shù)的鋼筋，不僅耗時、耗力，而且由于工人長時間計數(shù)鋼筋，人眼和人腦容易疲勞，計數(shù)誤差將增加。 由于工地鋼筋圖像數(shù)據(jù)不便于大量采集和標(biāo)注，提出一種基于小數(shù)據(jù)的鋼筋檢 測模型，將該模型應(yīng)用于智慧工地中的鋼筋計數(shù)應(yīng)用，工人只需將拍攝的鋼筋 圖像通過終端傳入模型，便可以快速準(zhǔn)確地得到圖像中鋼筋的數(shù)量。
關(guān)鍵詞：智慧工地；鋼筋計數(shù)；計算機視覺
doi：10.12045/j.issn.1007-3043.2020.02.009
前言
近年來，國家大力推動鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展，數(shù)據(jù)表明，2017年以來中國鋼筋年產(chǎn)量已超過2億噸，2017年建筑業(yè)的總產(chǎn)值超過21萬億元，而其中鋼鐵在建筑材料中所占的造價達到了20%~30%。鋼筋廣泛應(yīng)用于各種建筑結(jié)構(gòu)，特別是大型、重型以及高層建筑結(jié)構(gòu)，但在實際運用中，鋼筋計數(shù)問題一直困擾著從業(yè)者。自上世紀(jì)70年代便有好多工程人員投入至鋼筋計數(shù)的研究中，對于成捆鋼筋，曾有研究利用重量傳感器的方法來進行計數(shù)，該研究理論為同類型鋼筋有著相同的重量和長度的標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)總重量和單根鋼筋的重量便可以得出一捆鋼筋的數(shù)量。但是由于不同鋼材廠的工藝不同，以及部分鋼材廠存在負公差生產(chǎn)，故重量傳感器方法無法得出精準(zhǔn)的結(jié)果。隨著計算機視覺技術(shù)的發(fā)展，有研究將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于鋼筋計數(shù)方法，該研究認為雖然鋼筋端面形狀不規(guī)則，但是面積是相近的，故可以通過將一捆鋼筋端面圖片進行二值化，通過判斷每一個端面的面積與平均值的差異便可以得出成捆鋼筋的數(shù)量。但該方法存在一定缺陷，鋼筋端面平均值和目標(biāo)物體有較大的依賴性，自適應(yīng)性較差，同時，若多個鋼筋的端面大面積重疊，也無法判斷具體數(shù)量。隨著雙目視覺和激光技術(shù)的發(fā)展，一些大型鋼材制造商將“雙目視覺+線激光”技術(shù)應(yīng)用于鋼筋計數(shù)，該技術(shù)利用激光測距的測量結(jié)果對雙目視覺的測量結(jié)果進行修正，有效地提高雙目立體視覺遠距離測量精度，但是該技術(shù)成本高，需要使用雙目立體視覺儀和激光測距儀等大型設(shè)備，在工地這種特殊而復(fù)雜的場景中無法便利地使用。為解決以上問題，同時工地鋼筋圖像數(shù)據(jù)不便于大量采集和標(biāo)注，本文提出基于小數(shù)據(jù)目標(biāo)檢測算法并將其應(yīng)用于鋼筋計數(shù)應(yīng)用中，工地工作人員只需將鋼材照片通過終端上傳至云服務(wù)器中的鋼筋檢測模型，便可以快速準(zhǔn)確地得到照片中鋼筋的數(shù)量。
