助力“最快的冰”、“體檢”冬奧看臺(tái) 武大兩大科研成果護(hù)航北京冬奧

近日，各國(guó)選手在北京冬奧賽場(chǎng)上屢創(chuàng)佳績(jī)，離不開(kāi)奧運(yùn)場(chǎng)館的保障。

記者從武漢大學(xué)獲悉，該校遙感信息工程學(xué)院、測(cè)繪學(xué)院的兩大團(tuán)隊(duì)，用遙感、測(cè)繪科技助力奧運(yùn)，為冬奧賽場(chǎng)的設(shè)施穩(wěn)定保駕護(hù)航。

助力“最快的冰”

武漢大學(xué)遙感信息工程學(xué)院/宇航科學(xué)與技術(shù)研究院毛慶洲教授領(lǐng)銜的高分辨激光雷達(dá)團(tuán)隊(duì)，應(yīng)國(guó)家速滑館建設(shè)單位北京城建集團(tuán)邀請(qǐng)，于2020年秋季，對(duì)國(guó)家速滑館制冰排管安裝現(xiàn)場(chǎng)利用高精度三維激光進(jìn)行了全面測(cè)量。經(jīng)過(guò)28天緊張的數(shù)據(jù)采集和分析，共獲得2TB的現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)云數(shù)據(jù)，測(cè)量精度優(yōu)于2mm，有效指導(dǎo)制冰排管的安裝布置工作。經(jīng)最終核查，國(guó)家速滑館制冰排管的高程和平行度均符合施工要求，為建造“最快的冰”提供了有力保障。

打造“最快的冰”，需要精確控制冰面溫度和厚度等參數(shù)，確保400m冰道溫度誤差不超過(guò)0.5℃。國(guó)家速滑館的冰場(chǎng)面積達(dá)到1.2萬(wàn)平方米，布置在冰面下層混凝土中的密密麻麻的制冰排管的安裝精度將直接影響冰面的溫度的一致性，全場(chǎng)標(biāo)高允許偏差為±5mm，管道之間的平行度優(yōu)于1/1000。

依托本技術(shù)成果，武漢大學(xué)與北京城建集團(tuán)、深圳大學(xué)等單位共同申報(bào)的“國(guó)家速滑館動(dòng)態(tài)高精度施工測(cè)量關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目榮獲2021年度測(cè)繪科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

“體檢”冬奧看臺(tái)

2021年12月16日，武漢大學(xué)測(cè)繪學(xué)院博士生賀亦峰、碩士生龔小強(qiáng)前往北京延慶冬奧賽場(chǎng)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的臨時(shí)設(shè)施安全情況進(jìn)行“體檢”。在高山滑雪競(jìng)速賽道的終點(diǎn)，他們將自主研發(fā)的插銷安裝檢測(cè)軟件應(yīng)用在冬奧場(chǎng)館臨時(shí)支承架體設(shè)施的安裝質(zhì)量檢查上，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)看臺(tái)的安全性進(jìn)行了全面體檢。

如何給上千插銷“體檢”？傳統(tǒng)方式依賴肉眼判斷，需要人工一個(gè)個(gè)敲打，確保插銷插緊。經(jīng)過(guò)研究，團(tuán)隊(duì)在每一個(gè)插銷上涂上油漆，拍照后，若插銷露出油漆，則認(rèn)為該插銷沒(méi)有安裝成功，由此可以智能化檢測(cè)整個(gè)支承架體的上千插銷安裝情況。

考慮到現(xiàn)場(chǎng)光照不均勻，傳統(tǒng)的圖像處理方法無(wú)法滿足95%的檢測(cè)要求，博士生賀亦峰和碩士生龔小強(qiáng)決定采用Faster RCNN目標(biāo)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)來(lái)檢測(cè)圖像中插銷位置以及插銷類別。為了實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、高效地檢測(cè)安裝異常的插銷，賀亦峰博士提出設(shè)計(jì)一個(gè)組合四攝像頭的硬件設(shè)備，用于拍攝一個(gè)支承架體框架內(nèi)的四個(gè)節(jié)點(diǎn)，一次性對(duì)所有插銷做同步檢測(cè)。同時(shí)，利用兩種不同尺寸的三角支架，使得高度0.4米至7.6米的插銷節(jié)點(diǎn)都可以實(shí)時(shí)進(jìn)行測(cè)量與安裝質(zhì)量評(píng)價(jià)，解決了平臺(tái)高處插銷檢測(cè)困難的問(wèn)題。此外，針對(duì)攝像頭的改變，龔小強(qiáng)又陸續(xù)為自主研發(fā)軟件增加了實(shí)時(shí)控制多攝像頭拍照功能及實(shí)時(shí)警報(bào)功能。

2021年12月18日，賀亦峰和龔小強(qiáng)研制的軟硬件于北京延慶冬奧會(huì)場(chǎng)進(jìn)行設(shè)備驗(yàn)收工作，檢測(cè)方隨機(jī)布設(shè)144處安裝異常插銷節(jié)點(diǎn)，共檢測(cè)到141處異常，識(shí)別率達(dá)97.9%，滿足項(xiàng)目要求精度，順利通過(guò)驗(yàn)收。

（湖北日?qǐng)?bào)全媒記者田佩雯 通訊員毛慶洲、鄒進(jìn)貴）

來(lái)源：荊楚網(wǎng)

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