基于特征识别的建筑模型拼装沙盘坐标和姿态指引系统的制作方法

本申请涉及沙盘模型搭建，尤其是涉及一种基于特征识别的建筑模型拼装沙盘坐标和姿态指引系统。

背景技术：

1、沙盘模型目前应用最为普遍的场所是售楼处，房产开发商为了能更为直观地向顾客展示楼盘概况，为顾客指明其意向楼号、楼层的位置等，会请相关团队为其打造真实度、还原度较高的沙盘模型。

2、因为各个沙盘的实际建筑结构、布局等不同，所以每一个沙盘都需要人工先手动将加工好的建筑结构组件进行拼接、固定、上色、装饰，再将各个建筑结构安装到底盘进行楼体固定，之后进行外景布设装饰等。

3、在上述过程中，如果只是几平米的小型沙盘工作量、出错率相对较低，而如果是几十平米、甚至更大的沙盘模型，则因为楼体结构及其他结构的数量往往数以百计，且结构多数未上色，辨识性差等，仅仅摆盘对楼环节就存在不小的出错几率，甚至造成连锁错误，产生不必要的返工和材料浪费。

技术实现思路

1、为了减小建筑沙盘摆盘对楼环节的出错几率，提高工作效率，本申请提供一种基于特征识别的建筑模型拼装沙盘坐标和姿态指引系统。

2、本申请提供一种基于特征识别的建筑模型拼装沙盘坐标和姿态指引系统，采用如下的技术方案：

3、一种基于特征识别的建筑模型拼装沙盘坐标和姿态指引系统，包括：

4、取样台，其用于放置实体的模型组件；

5、取样机构，其用于从多个视角对取样台上的模型组件进行特征采集；

6、投影单元，其用于向沙盘的底盘投放俯视角度的沙盘三维模型的影像；以及，

7、控制装置，其电连接于取样机构和投影单元；

8、其中，所述控制装置配置为：

9、接收和存储待拼装沙盘的三维模型；

10、对三维模型分解，并以取样视角对分解得到的模型组件分别进行特征取样，得到标准特征数据；

11、获取取样机构的取样输出，得到各个视角下的实体特征数据；

12、将实体特征数据与标准特征数据比对，确定取样台上的模型组件在沙盘中的位置，并得到其标准姿态信息；

13、根据模型组件在沙盘中的位置对投影单元投放于底盘的影像修改，令对应位置的影像特征突出显示，且显示标准姿态信息。

14、可选的，所述取样机构包括至少两个摄像头，且至少一个摄像头位于取样台的上方以俯视视角度拍摄，一个摄像头位于取样台的侧方朝向取样台拍摄；

15、所述取样台包括底座、面板、升降机构以及转动机构，所述底座开设有插槽，所述面板的下部固定有稳定管，所述稳定管插接于插槽内，所述升降机构安装于插槽且用于带动面板升降，所述转动机构安装于插槽内且用于带动稳定管转动，所述升降机构和转动机构分别电连接于控制装置。

16、可选的，所述稳定管环绕内壁设置有齿圈，所述转动机构包括伺服电机和固定于伺服电机输出轴的传动齿轮，传动齿轮啮合于齿圈，所述齿圈的高度是齿轮厚度的多倍，所述伺服电机相对插槽固定；所述升降机构包括电缸，所述电缸的缸体嵌设安装于插槽底部且活动杆端向上转动连接于面板。

17、可选的，还包括横向滑台，所述横向滑台至少有一个滑块，位于取样台侧方的摄像头安装于所述滑块，所述滑块上还安装有测距单元，所述测距单元的检测端朝向取样台上的模型组件，用于检测相对模型组件的距离；所述测距单元电连接于控制装置，所述控制装置配置为：

18、当测距单元输出的距离检测值大于预设的横向标准距离范围，则输出警示信息一；当测距单元输出的距离检测值小于预设的标准距离范围，则输出警示信息二；

19、获取距离检测值符合预设的标准距离范围后取样台侧方的摄像头采集的图像；

20、根据模型组件的侧视图计算其高度；

21、根据模型组件的高度控制升降机构，令模型组件与取样台上方的摄像头之间的高差符合预设的高差范围。

22、可选的，所述面板的上部嵌设安装有压力感应单元，所述压力感应单元电连接于控制装置。

23、可选的，所述控制装置配置为：

24、当压力感应单元的压力检测值超出预设的压力触发阈值，则在距离检测值符合预设的标准距离范围时，令转动机构驱使稳定管转动，且令位于取样台侧方的摄像头进行图像采集。

25、可选的，所述将实体特征数据与标准特征数据比对，确定取样台上的模型组件在沙盘中的位置，并得到其标准姿态信息，其包括：

26、将模型组件的图像与模型组件的三维模型的图像比较，得到当前实体的模型组件所匹配的三维模型中的模型组件；

27、根据三维模型中的模型组件的位置，计算实体的模型组件相对沙盘的位置，并获取模型组件的朝向作为标准姿态信息。

28、可选的，所述根据模型组件在沙盘中的位置对投影单元投放于底盘的影像修改，令对应位置的影像特征突出显示，其包括：

29、生成二级信息图层；

30、在二级信息图层中绘制出俯视下模型组件的轮廓；

31、于二级信息图层中在模型组件的轮廓侧方标注标准姿态信息；

32、根据模型组件相对沙盘的位置，将二级信息图层覆盖于原始投影所用图像，生成新的投影图。

33、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：工作人员可以将待拼装的沙盘的三维模型上传至控制装置，通过控制装置令投影单元将俯视视角下的三维模型的图像投影至实体沙盘的底盘，之后只需将待拼装的模型组件放置于取样台上，就可以利用取样机构对其以从各个视角进行特征采集，利用控制装置分析出其在沙盘中的位置和姿态，再在投影中进行位置突出显示和姿态提示，从而本系统可以在沙盘拼装过程中帮助工作人员快速找到模型组件的位置和正确安装方式，且能减小拼装错误，减小返工和材料浪费。

技术特征：

1.一种基于特征识别的建筑模型拼装沙盘坐标和姿态指引系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于特征识别的建筑模型拼装沙盘坐标和姿态指引系统，其特征在于：所述取样机构(2)包括至少两个摄像头(21)，且至少一个摄像头(21)位于取样台(1)的上方以俯视视角度拍摄，一个摄像头(21)位于取样台(1)的侧方朝向取样台(1)拍摄；

3.根据权利要求2所述的基于特征识别的建筑模型拼装沙盘坐标和姿态指引系统，其特征在于：所述稳定管(121)环绕内壁设置有齿圈(122)，所述转动机构(14)包括伺服电机(141)和固定于伺服电机(141)输出轴的传动齿轮(142)，传动齿轮(142)啮合于齿圈(122)，所述齿圈(122)的高度是齿轮厚度的多倍，所述伺服电机(141)相对插槽(111)固定；所述升降机构(13)包括电缸，所述电缸的缸体嵌设安装于插槽(111)底部且活动杆端向上转动连接于面板(12)。

4.根据权利要求2所述的基于特征识别的建筑模型拼装沙盘坐标和姿态指引系统，其特征在于，还包括横向滑台(5)，所述横向滑台(5)至少有一个滑块，位于取样台(1)侧方的摄像头(21)安装于所述滑块，所述滑块上还安装有测距单元(6)，所述测距单元(6)的检测端朝向取样台(1)上的模型组件，用于检测相对模型组件的距离；所述测距单元(6)电连接于控制装置(4)，所述控制装置(4)配置为：

5.根据权利要求4所述的基于特征识别的建筑模型拼装沙盘坐标和姿态指引系统，其特征在于：所述面板(12)的上部嵌设安装有压力感应单元(7)，所述压力感应单元(7)电连接于控制装置(4)。

6.根据权利要求5所述的基于特征识别的建筑模型拼装沙盘坐标和姿态指引系统，其特征在于，所述控制装置(4)配置为：

7.根据权利要求5所述的基于特征识别的建筑模型拼装沙盘坐标和姿态指引系统，其特征在于：所述将实体特征数据与标准特征数据比对，确定取样台(1)上的模型组件在沙盘中的位置，并得到其标准姿态信息，其包括：

8.根据权利要求1所述的基于特征识别的建筑模型拼装沙盘坐标和姿态指引系统，其特征在于：所述根据模型组件在沙盘中的位置对投影单元(3)投放于底盘的影像修改，令对应位置的影像特征突出显示，其包括：

技术总结
本发明公开了一种基于特征识别的建筑模型拼装沙盘坐标和姿态指引系统，其包括：取样台；取样机构，其用于从多个视角对取样台上的模型组件进行特征采集；投影单元，其用于向沙盘的底盘投放俯视角度的沙盘三维模型的影像；控制装置，其电连接于取样机构和投影单元；所述控制装置配置为：对三维模型分解，并以取样视角对分解得到的模型组件分别进行特征取样，得到标准特征数据；获取取样机构的取样输出，得到各个视角下的实体特征数据；将实体特征数据与标准特征数据比对；根据模型组件在沙盘中的位置对投影单元投放于底盘的影像修改，令对应位置的影像特征突出显示且显示标准姿态信息。本申请具有减小建筑沙盘摆盘对楼环节的出错几率的效果。

技术研发人员：马华生
受保护的技术使用者：广州市创佳建筑模型有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16