基于船体的建模数据优化系统的制作方法

1.本发明属于船体建模技术领域，具体是基于船体的建模数据优化系统。


背景技术：

2.船体建模数据文件分为两种，一种是为cad文件，另一种为napa文件，若安全返港建模人员已知布置图信息、各甲板名称、高度、偏移量和各主竖区信息，则可以自主的利用napa宏命令生成器快速准确的生成napa建模宏命令，该宏命令由条件语句、循环语句、关键字及特定的数据定义规则组成，napa软件读取包含上述参数信息的宏命令并安全有效的创建相对应的安全返岗所需的模型数据及文件结构。
3.专利公开号为cn114663542a的发明公开了一种地下综合管廊的bim模型数据优化方法，包括获取获取建模所需的数据信息，构建综合管廊模型；对综合管廊的模型数据进行分类处理；剖析剪裁空间移动变化情况，针对其变化特点进行数据处理；渲染模型，实现模型数据优化。本发明提供的这种地下综合管廊的bim模型数据优化方法，通过建模软件建立综合管廊模型，导出后按模型类别将数据分为四类，在进行数据优化后按层次对数据进行加载，降低模型加载所需内存，提升加载速度。该方法可以有效提升模型操作流畅度，促进了bim技术在综合管廊建设运维中的实际应用。
4.船体建模数据在实际构建过程中，一般直接根据操作人员所输入的数据进行模型构建，并将构建完毕后的模型进行展示，通过数据所构建的船体模型，相比于原始的船体，仍存在部分误差，故需要进行数据优化，在优化过程中，一般直接根据所采集的画面，进行模型修正，此种方式，未将动态画面考虑在内，便会造成模型仍存在部分数据误差，其数据优化效果并不好。


技术实现要素：

5.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了基于船体的建模数据优化系统，用于解决未将动态画面考虑在内，便会造成模型仍存在部分数据误差的技术问题。
6.为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出基于船体的建模数据优化系统，包括建模数据输入端、实体画面获取端以及数据优化中心；
7.所述数据优化中心包括自适应建模单元、存储单元、对比分析单元、画面区分单元、静态画面处理单元、动态画面处理单元以及调整单元；
8.所述建模数据输入端，操作人员将所确认的建模数据进行输入，并将建模数据传输至自适应建模单元内；
9.所述实体画面获取端，用于对船体的实体画面进行获取，并将所获取的实体画面传输至对比分析单元内；
10.所述自适应建模单元，根据建模数据，自适应构建船体模型，并将所构建的船体模型传输至对比分析单元内；
11.所述对比分析单元，根据所构建的船体模型，确认船体模型的单体画面，将所确认的单体画面与所对应的实体画面进行比对，根据比对结果，判定单体画面是否存在异常确定异常区域；
12.所述画面区分单元，根据所确认的异常区域，并从存储单元内提取船体模型，分期确认该异常区域所处画面是静态画面还是动态画面，并将异常区域标定为静态异常区域或动态异常区域，并将静态异常区域传输至静态画面处理单元内，将动态异常区域传输至动态画面处理单元内；
13.所述静态画面处理单元，对此静态异常区域内部的数据参数进行确认，并将所确认的数据参数生成调整数据包，并将调整数据包传输至调整单元内；
14.所述动态画面处理单元，对动态异常区域进行接收，并生成动态画面获取信号，通过实体画面获取端获取对应动态区域的一组动态画面，并进行分析核对，并根据核对结果，生成调整数据包，并将调整数据包传输至调整单元内。
15.优选的，所述对比分析单元，将单体画面与所对应的实体画面进行比对的具体方式为：
16.将单体画面与对应的实体画面进行重合度分析，并获取得到重合度参数，并将其标记为chi，其中i代表不同的单体画面；
17.将重合度参数chi与预设参数y1进行比对，当chi≥y1时，不进行任何处理，反之，将对应的单体画面标记为异常画面，并将标记后的异常画面传输至画面区分单元内；
18.并从所确认的异常画面内提取重合度不同的区域，并将所提取的区域标记为异常区域，并将异常区域传输至画面区分单元内。
19.优选的，所述画面区分单元，分析确认该画面是静态画面还是动态画面的具体方式为：
20.根据所确认的异常区域，确认该异常区域的所属单体画面，并从船体模型内确认该单体画面是静态画面还是动态画面；
21.若异常区域所属单体画面为静态画面，则将此异常区域标定为静态异常区域，并将此静态异常区域传输至静态画面处理单元内；
22.若异常区域所属单体画面为动态画面，则将此异常区域标定为动态异常区域，并将此动态异常区域传输至动态画面处理单元内。
23.优选的，所述动态画面处理单元，进行分析核对的具体方式为：
24.根据所确认的动态异常区域，对船体的指定区域进行确认，并通过实体画面获取端，对指定区域进行画面获取，并限定获取周期t，对周期t内所出现的若干个画面进行确认，并按照获取时间将若干个画面进行排列，得到排列画面组合，且每组画面之间的获取时间间隔为1秒；
25.根据排列画面组合，将第一组画面拟定为初始画面，并将排列画面组合内后续所出现的画面与初始画面进行比对，获取重合度为100％的画面，将此画面拟定为结束画面，将初始画面与结束画面之间的所有画面进行整合，得到待比对画面集合，且待比对画面集合包括初始画面与结束画面；
26.将动态异常区域与待比对画面集合内部所有画面进行重合度分析，若存在重合度为100％的画面时，则不进行任何处理，若不存在重合度为100％的画面时，则获取重合度最
高的一组画面，并将其标定为调整画面；
27.对调整画面内部的数据参数进行确认，并将所确认的数据参数生成调整数据包，并将所确认的调整数据包传输至调整单元内。
28.优选的，所述调整单元，根据调整数据包，对所构建的船体模型进行自适应调整，进行数据优化。
29.与现有技术相比，本发明的有益效果是：将船体模型与对应船体的实体画面进行依次比对，确认异常图像，后续再确认异常图像内所出现的异常区域，再对异常区域进行比对确认，分析此区域为动态区域还是静态区域，若为静态区域，则直接生成调整数据包，并对模型进行自适应调整，若为动态区域，则需要重新进行画面确认，确认对应的待比对画面集合，再进行比对分析，确认此区域是否存在异常，若异常，则根据对应的画面，进行数据调整，得到调整数据包；
30.后续通过调整数据包对船体模型进行数据优化，使优化的数据更加准确，以此提升船体模型的真实性，提升数据优化的整体效果。
附图说明
31.图1为本发明原理框架示意图。
具体实施方式
32.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
33.请参阅图1，本技术提供了基于船体的建模数据优化系统，包括建模数据输入端、实体画面获取端以及数据优化中心；
34.所述建模数据输入端以及实体画面获取端均与数据优化中心输入端电性连接；
35.所述数据优化中心包括自适应建模单元、存储单元、对比分析单元、画面区分单元、静态画面处理单元、动态画面处理单元以及调整单元，所述自适应建模单元与对比分析单元以及存储单元输入端电性连接，所述比对分析单元与存储单元均与画面区分单元输入端电性连接，所述画面区分单元分别与静态画面处理单元和动态画面处理单元输入端电性连接，所述静态画面处理单元和动态画面处理单元输出端均与调整单元输入端电性连接，所述调整单元与自适应建模单元输入端电性连接；
36.所述建模数据输入端，操作人员将所确认的建模数据进行输入，并将建模数据传输至自适应建模单元内；
37.所述实体画面获取端，用于对船体的实体画面进行获取，并将所获取的实体画面传输至对比分析单元内，具体的，画面获取方式可由操作人员自行拍摄，或由船体内所设置的拍摄设备进行拍摄；
38.所述自适应建模单元，根据建模数据，自适应构建船体模型，并将所构建的船体模型传输至对比分析单元内；
39.所述对比分析单元，根据所构建的船体模型，确认船体模型的单体画面，其中单体
画面为船体模型的某个模型面，将所确认的单体画面与所对应的实体画面进行比对，根据比对结果，判定单体画面是否存在异常确定异常区域，其中，进行比对的具体方式为：
40.将单体画面与对应的实体画面进行重合度分析，并获取得到重合度参数，并将其标记为chi，其中i代表不同的单体画面；
41.将重合度参数chi与预设参数y1进行比对，当chi≥y1时，不进行任何处理，反之，将对应的单体画面标记为异常画面，并将标记后的异常画面传输至画面区分单元内；
42.并从所确认的异常画面内提取重合度不同的区域，并将所提取的区域标记为异常区域，并将异常区域传输至画面区分单元内。
43.具体的，同一区域的画面差值较大时，代表此处模型内部的画面可能存在异常，故可以直接进行标记。
44.所述画面区分单元，根据所确认的异常区域，并从存储单元内提取船体模型，分期确认该异常区域所处画面是静态画面还是动态画面，并将异常区域标定为静态异常区域或动态异常区域，并将静态异常区域传输至静态画面处理单元内，将动态异常区域传输至动态画面处理单元内，其中，分析确认该画面是静态画面还是动态画面的具体方式为：
45.根据所确认的异常区域，确认该异常区域的所属单体画面，并从船体模型内确认该单体画面是静态画面还是动态画面，具体的，静态画面或动态画面内部的画面参数是不同的，故可以直接进行区分；
46.若异常区域所属单体画面为静态画面，则将此异常区域标定为静态异常区域，并将此静态异常区域传输至静态画面处理单元内；
47.若异常区域所属单体画面为动态画面，则将此异常区域标定为动态异常区域，并将此动态异常区域传输至动态画面处理单元内。
48.所述静态画面处理单元，对此静态异常区域内部的数据参数进行确认，并将所确认的数据参数生成调整数据包，并将调整数据包传输至调整单元内；
49.所述动态画面处理单元，对动态异常区域进行接收，并生成动态画面获取信号，通过实体画面获取端获取对应动态区域的一组动态画面，并进行分析核对，并根据核对结果，生成调整数据包，并将调整数据包传输至调整单元内，其中，进行分析核对的具体方式为：
50.根据所确认的动态异常区域，对船体的指定区域进行确认，并通过实体画面获取端，对指定区域进行画面获取，并限定获取周期t，其中t一般取值为2min，对周期t内所出现的若干个画面进行确认，并按照获取时间将若干个画面进行排列，得到排列画面组合，且每组画面之间的获取时间间隔为1秒；
51.根据排列画面组合，将第一组画面拟定为初始画面，并将排列画面组合内后续所出现的画面与初始画面进行比对，获取重合度为100％的画面，将此画面拟定为结束画面，将初始画面与结束画面之间的所有画面进行整合，得到待比对画面集合，且待比对画面集合包括初始画面与结束画面，具体的，存在相同的画面时，代表对应的动态画面已经完成了一个动态移动，后续的画面，应该是处于重复移动的状态，故无需对后续的画面再进行画面处理比对，其比对结果是一致的；
52.将动态异常区域与待比对画面集合内部所有画面进行重合度分析，若存在重合度为100％的画面时，则不进行任何处理，若不存在重合度为100％的画面时，则获取重合度最高的一组画面，并将其标定为调整画面，具体的，在进行画面获取过程中，若对应的区域处
于时刻变化状态，也就是动态画面，所获取的画面虽然与船体模型属于同一区域，但因为处于时刻变化状态，故，可能存在偏差度很大的情况，便就是上述所出现的异常画面，
53.后续，对该时刻变化区域不同的变化画面进行确认，将变化画面与所获取的画面进行比对，若比对结果无误，代表此类区域无异常，若仍然找不到重合画面，则代表对应的船体模型存在些许误差，故需要对船体模型进行调整；
54.对调整画面内部的数据参数进行确认，并将所确认的数据参数生成调整数据包，并将所确认的调整数据包传输至调整单元内。
55.所述调整单元，根据调整数据包，对所构建的船体模型进行自适应调整，进行数据优化，使船体模型更加真实。
56.上述公式中的部分数据均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集的大量数据经过软件模拟得到最接近真实情况的一个公式；公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者通过大量数据模拟获得。
57.本发明的工作原理：将船体模型与对应船体的实体画面进行依次比对，确认异常图像，后续再确认异常图像内所出现的异常区域，再对异常区域进行比对确认，分析此区域为动态区域还是静态区域，若为静态区域，则直接生成调整数据包，并对模型进行自适应调整，若为动态区域，则需要重新进行画面确认，确认对应的待比对画面集合，再进行比对分析，确认此区域是否存在异常，若异常，则根据对应的画面，进行数据调整，得到调整数据包；
58.后续通过调整数据包对船体模型进行数据优化，使优化的数据更加准确，以此提升船体模型的真实性，提升数据优化的整体效果。
59.以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

技术特征：
1.基于船体的建模数据优化系统，其特征在于，包括建模数据输入端、实体画面获取端以及数据优化中心；所述数据优化中心包括自适应建模单元、存储单元、对比分析单元、画面区分单元、静态画面处理单元、动态画面处理单元以及调整单元；所述建模数据输入端，操作人员将所确认的建模数据进行输入，并将建模数据传输至自适应建模单元内；所述实体画面获取端，用于对船体的实体画面进行获取，并将所获取的实体画面传输至对比分析单元内；所述自适应建模单元，根据建模数据，自适应构建船体模型，并将所构建的船体模型传输至对比分析单元内；所述对比分析单元，根据所构建的船体模型，确认船体模型的单体画面，将所确认的单体画面与所对应的实体画面进行比对，根据比对结果，判定单体画面是否存在异常确定异常区域；所述画面区分单元，根据所确认的异常区域，并从存储单元内提取船体模型，分期确认该异常区域所处画面是静态画面还是动态画面，并将异常区域标定为静态异常区域或动态异常区域，并将静态异常区域传输至静态画面处理单元内，将动态异常区域传输至动态画面处理单元内；所述静态画面处理单元，对此静态异常区域内部的数据参数进行确认，并将所确认的数据参数生成调整数据包，并将调整数据包传输至调整单元内；所述动态画面处理单元，对动态异常区域进行接收，并生成动态画面获取信号，通过实体画面获取端获取对应动态区域的一组动态画面，并进行分析核对，并根据核对结果，生成调整数据包，并将调整数据包传输至调整单元内。2.根据权利要求1所述的基于船体的建模数据优化系统，其特征在于，所述对比分析单元，将单体画面与所对应的实体画面进行比对的具体方式为：将单体画面与对应的实体画面进行重合度分析，并获取得到重合度参数，并将其标记为ch
i
，其中i代表不同的单体画面；将重合度参数ch
i
与预设参数y1进行比对，当ch
i
≥y1时，不进行任何处理，反之，将对应的单体画面标记为异常画面，并将标记后的异常画面传输至画面区分单元内；并从所确认的异常画面内提取重合度不同的区域，并将所提取的区域标记为异常区域，并将异常区域传输至画面区分单元内。3.根据权利要求2所述的基于船体的建模数据优化系统，其特征在于，所述画面区分单元，分析确认该画面是静态画面还是动态画面的具体方式为：根据所确认的异常区域，确认该异常区域的所属单体画面，并从船体模型内确认该单体画面是静态画面还是动态画面；若异常区域所属单体画面为静态画面，则将此异常区域标定为静态异常区域，并将此静态异常区域传输至静态画面处理单元内；若异常区域所属单体画面为动态画面，则将此异常区域标定为动态异常区域，并将此动态异常区域传输至动态画面处理单元内。4.根据权利要求3所述的基于船体的建模数据优化系统，其特征在于，所述动态画面处
理单元，进行分析核对的具体方式为：根据所确认的动态异常区域，对船体的指定区域进行确认，并通过实体画面获取端，对指定区域进行画面获取，并限定获取周期t，对周期t内所出现的若干个画面进行确认，并按照获取时间将若干个画面进行排列，得到排列画面组合，且每组画面之间的获取时间间隔为1秒；根据排列画面组合，将第一组画面拟定为初始画面，并将排列画面组合内后续所出现的画面与初始画面进行比对，获取重合度为100％的画面，将此画面拟定为结束画面，将初始画面与结束画面之间的所有画面进行整合，得到待比对画面集合，且待比对画面集合包括初始画面与结束画面；将动态异常区域与待比对画面集合内部所有画面进行重合度分析，若存在重合度为100％的画面时，则不进行任何处理，若不存在重合度为100％的画面时，则获取重合度最高的一组画面，并将其标定为调整画面；对调整画面内部的数据参数进行确认，并将所确认的数据参数生成调整数据包，并将所确认的调整数据包传输至调整单元内。5.根据权利要求4所述的基于船体的建模数据优化系统，其特征在于，所述调整单元，根据调整数据包，对所构建的船体模型进行自适应调整，进行数据优化。

技术总结
本发明公开了基于船体的建模数据优化系统，涉及船体建模技术领域，解决了未将动态画面考虑在内，便会造成模型仍存在部分数据误差的技术问题，确认异常图像内所出现的异常区域，再对异常区域进行比对确认，分析此区域为动态区域还是静态区域，若为静态区域，则直接生成调整数据包，并对模型进行自适应调整，若为动态区域，则需要重新进行画面确认，确认对应的待比对画面集合，再进行比对分析，确认此区域是否存在异常，若异常，则根据对应的画面，进行数据调整，得到调整数据包；后续通过调整数据包对船体模型进行数据优化，使优化的数据更加准确，以此提升船体模型的真实性，提升数据优化的整体效果。据优化的整体效果。据优化的整体效果。


技术研发人员：顾雅娟 崔艳 陈晶晶 庞秀立 徐珺
受保护的技术使用者：中国船级社上海规范研究所
技术研发日：2023.05.19
技术公布日：2023/8/9