CN119378085B 融合多源数据的大型钢结构数字孪生模型构建方法及系统 （山东大学）

A,2024.12.17A,2024.10.11A,2024.10.29A,2023.12.05融合多源数据的大型钢结构数字孪生模型合多源数据的大型钢结构数字孪生模型构建方跨模态融合特征构建得到钢结构几何模型对应测当前钢结构损伤情况，损伤状态预测更为准2基于多视角点云数据和设计图纸构建得到在役钢结基于钢结构的多源异构数据得到应变与温度特征映射和振以嵌入式高斯函数的形式计算应变与温度特征映射中任意位置处信息和振动特征映基于一元函数和二元函数进行跨模态融合得到结合钢结构几何模型数据和跨模态融合特征数据构建得到钢结构几何模型对应的数基于获取的多视角点云数据构建得到在役钢结构的三维模型，包将在役钢结构的三维模型和BIM设计模型进行对比，进行钢构件三维点云模型特征点比较特征点集之间相似性，不断迭代优化实现钢构件三维点云模型特征点矩阵的匹所述结合钢结构几何模型数据和跨模态融合特征数据构建得到钢结构几何模型对应将钢结构几何模型数据和跨模态融合特征数据在时间维度和空基于对齐后的钢结构几何模型数据、钢结构参数变化前后的融合,,结合实时监测的反映钢结构健康状况的多源32.如权利要求1所述的融合多源数据的大型钢结构数字孪生模型构建方法，其特征在3.如权利要求1所述的融合多源数据的大型钢结构数字孪生模型构建方法，其特征在,g()用来计算应变与温度特征映射F在位置处信息的表征值，二元函数r以嵌入式高斯函数的形式计算应变与温度特征映射F中位置i处信息和振动4.如权利要求1所述的融合多源数据的大型钢结构数字孪生模型构建方法，其特征在集到反射光信号后将其转换为电信号传输给主控电脑解析，得到钢结构表面当前时刻应5.如权利要求1所述的融合多源数据的大型钢结构数字孪生模型构建方法，其特征在6.融合多源数据的大型钢结构数字孪生模型构建几何模型构建模块，其用于基于多视角点云数跨模态融合模块，其用于对多源异构数据进行跨模态融合得到跨基于钢结构的多源异构数据得到应变与温度特征映射和振以嵌入式高斯函数的形式计算应变与温度特征映射中任意位置处信息和振动特征映基于一元函数和二元函数进行跨模态融合得到孪生模型构建模块，其用于结合钢结构几何模型数据和跨模态融合特47.如权利要求6所述的融合多源数据的大型钢结构数字孪生模型构建系统，其特征在8.如权利要求6所述的融合多源数据的大型钢结构数字孪生模型构建系统，其特征在5[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技[0013]以嵌入式高斯函数的形式计算应变与温度特征映射中任意位置处信息和振动特6[0015]结合钢结构几何模型数据和跨模态融合特征数据构建得到钢结构几何模型对应[0020]将在役钢结构的三维模型和BIM设计模型进行对比，进行钢构件三维点云模型特g()用来计算特征映射F在位置处信息的表征值，二元函数r以嵌入式高斯函数的形式计算特征映射F中位置处信息和特征映射中位置i处[0031]结合实时监测的反映钢结构健康状况的多源异构数据，7[0033]本发明的第二方面提供融合多源数据的大型钢结构数字孪生模型构建系统，包[0036]跨模态融合模块，其用于对多源异构数据进行跨模态融[0039]以嵌入式高斯函数的形式计算应变与温度特征映射中任意位置处信息和振动特解决了现有评价指标单一和钢结构关键感知信息8[0050]图1是本发明实施例提供的融合多源数据的大型钢结构数字孪生模型构建方法流[0063]第三、研究多场景多工况多风险因素作用下的大型钢结构性能态势发展推演方9101所述的三维重建方法重构施工阶段钢结构三维模型，基于施工阶段三维模型更新修正型设计不同目标特征点，通过语义化分割三维激光扫描获取的钢构件高精度三维点云数[0096]输入层神经元给原始输入信号y加入随机噪声并以一定的概率丢弃一些神经元生[0099]为了提高网络的训练效果，在训练过程中采用随机丢弃[0100]经过随机丢弃神经元的隐含层特征向量h可以反向解码出与原输入信号大小相同[0103]网络训练过程中主要是以最小化输入信号与重构信号之间的误差为损失函[0107]针对数据表示形式存在差异问题，采用数据标准化和同步处理策略，通过Min_[0115]图5为跨模态交叉注意力模块结构的结构图，该模块的两个输入分别为应变与温i是中某个位置的索引；j是Fi中某个位置的索引；[0119]一元函数9用来计算特征映射在位置j处信息的表征值，通常采用线性加权中位置j处信息和特征映射中位置i处信息的相关性，二元函数p的表达式为：[0129]步骤4：结合钢结构几何模型数据和跨模态融合特征构建得到钢结构几何模型对c,表示t时刻钢结构关键参数变化后数据融合特征，表示t时刻多源数据监测场到重建全部置0后作为解码器输入数据输入解码器中，训练完成的解码器对解码器输入数据进行解码得到整个输出序列。[0156]跨模态融合模块，其用于对多源异构数据进行跨模态融合得[0159]以嵌入式高斯函数的形式计算应变与温度特征映射中任意位置处信息和振动特