本發(fā)明公開了一種通用、利用圖像比較技術(shù)所形成的民居年代識別與比較儀器。年譜圖像測量技術(shù)通過對特定的民居功能區(qū)域攝像,形成標準圖像生成,并通過區(qū)域的年代圖像進行比較形成功能區(qū)建筑構(gòu)件的年代識別。產(chǎn)品由年代-構(gòu)件圖像庫組成識別年代的基礎(chǔ)電路,攝像電路將確定的功能區(qū)構(gòu)件圖像形成計算對象,電路由arm+dsp構(gòu)成圖像快速比較電路,生成的相似度為確定構(gòu)件年代的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),并存儲到年代-構(gòu)件的民居數(shù)據(jù)庫中;完整測試后形成民居的年代譜系,用于民居的年代確定的基礎(chǔ)。民居圖像測量技術(shù)是民居測定的基本設(shè)備,用于考古、民居質(zhì)量鑒定以及歷史建筑保護與客觀測試。
背景技術(shù):
:民居的年代鑒定技術(shù)[t1]是民居評介的基礎(chǔ),是民居的文物屬性與維護標準、交易準則必需的知識[t2];但民居的鑒定中年代的確定所采用的文獻證據(jù)技術(shù)[t3]、建筑材料與風格鑒定技術(shù)[t4]以及復(fù)雜的考古技術(shù)[t5]、分析鑒定技術(shù)[t6]。但上述的技術(shù)普遍存在鑒定過程長、年代確認爭議大以及專業(yè)水平要求高的缺點。本發(fā)明通過知識庫硬件化集成了民居構(gòu)件-年代庫,利用高清晰多色譜光學(xué)技術(shù),完成多色譜民居構(gòu)件圖像獲取與識別,完成民居的主要構(gòu)件的年代確定,形成民居的構(gòu)件-年代譜系,結(jié)合材料學(xué)壽命極限參數(shù)曲線計算,形成民居的歷史年代鑒定與年譜(系)確定。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明公開了一種標準化、以圖像特征-年代對應(yīng)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的歷史建筑年代譜系自動識別技術(shù)。本發(fā)明涉及圖像傳感器技術(shù)、圖像比較技術(shù)、圖像硬件引擎電路技術(shù)、民居年代特征圖像庫技術(shù)以及年代-朝代映射庫技術(shù),屬于民居建筑學(xué)、歷史建筑構(gòu)件年代鑒別、圖像識別與比較、電子技術(shù)、軟件
技術(shù)領(lǐng)域:
。歷史建筑年譜圖像測量技術(shù)方案圖1為歷史建筑年譜圖像測量技術(shù)的電路原理框架圖,雙光譜(可見光與紅外光)圖像通過圖像合成器電路①形成復(fù)合民居構(gòu)件樣圖數(shù)據(jù),形成構(gòu)件基本數(shù)據(jù),構(gòu)件通過已經(jīng)有的標準構(gòu)件rfid形成標準圖,進行構(gòu)件識別②與圖像數(shù)據(jù)標記,電路②同時完成多攝像頭的同步定位與rfid數(shù)據(jù)獲取,形成的標識用于民居屬性生成的id或索引號;以民居構(gòu)件id與相應(yīng)圖像(屬性,年代)構(gòu)建數(shù)據(jù)庫④,形成已知構(gòu)件的圖像屬性特征數(shù)據(jù)與相應(yīng)年代對應(yīng)庫;構(gòu)件的復(fù)合圖像通過由dsp圖像屬性計算電路③計算,形成構(gòu)件的圖像屬性特征,在年譜計算電路⑤中,與已知數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)④比較計算,形成以本民居主要構(gòu)件id為單位的構(gòu)件-年代表,并計算出民居的主要構(gòu)件年代與風格特征最集中的時間特征(年代或朝代),數(shù)據(jù)在顯示電路⑥中顯示。其中民居的構(gòu)件id由三個部分組成,形成對構(gòu)件的位置,材質(zhì),與形狀特征標識,格式如表1所示:表1民居構(gòu)件id的數(shù)據(jù)格式id的生成由二個部分采集的數(shù)據(jù)形成,其中的gps與行政位置錄入形成地址代碼;圖像識別形成材質(zhì)類代碼與構(gòu)件代碼,其框架邏輯如圖2所示。雙光介質(zhì)成像與材質(zhì)區(qū)分紅外攝像與可見光學(xué)攝像頭形成具有確定位置距離的圖像攝取器①,其中位置由同步機械電機控制,并進行定位取像。定位電路由rfid與自動采樣電路完成,共同決定圖像合成位置并由電路①完成。同時電路形成復(fù)合民居構(gòu)件識別圖像。其中的器件②包括構(gòu)件(含有rfid標識,與不含標識)圖像單元隊列,還包括定位與民居位置中構(gòu)件id生成。如圖3所示。專用計算函數(shù)形成的dsp計算電路③形成圖像的處理,由圖像的rgb值、像素位置、構(gòu)件圖像rfid定向識別以及圖像識別處理算法構(gòu)成計算模塊。構(gòu)件圖像rfid定向識別是用于對完整構(gòu)件,或是構(gòu)件區(qū)域的成像目標確定,形成靶向目標。民居中構(gòu)件數(shù)量較多,或分散在環(huán)境較差,造成成像質(zhì)量不高的區(qū)域,也是rfid定向標簽的貼放處。具有rfid的構(gòu)件標簽貼,可以很好的優(yōu)化識別,提高構(gòu)件識別的正確率。構(gòu)件是由木材、磚瓦與泥土組成,構(gòu)成的材料光學(xué)特性與年代關(guān)系穩(wěn)定,所呈現(xiàn)的光學(xué)像素(可見與紅外)對應(yīng)區(qū)分度大。由于紅外民居構(gòu)件圖像(緩存a)與可見光構(gòu)件圖像(緩存b),對木質(zhì)、石(泥)質(zhì)rgb值差值達到60左右,圖像中構(gòu)件的材質(zhì)區(qū)分明顯。材質(zhì)區(qū)分算法邏輯過程如下:[材質(zhì)區(qū)分id材質(zhì)代碼形成算法];同一構(gòu)件區(qū)的可見光圖像a,紅外光圖像b已知;設(shè)圖像a的位置x像素值為rgb;圖像b位置x(相同位置)像素值為rgb’;m=|rgb’-rgb|;if(m>50);為石或泥材質(zhì)代碼;else;木質(zhì)代碼。構(gòu)件特征數(shù)據(jù)與圖像屬性計算以構(gòu)件的rgb值形成對圖像的邊緣計算與形狀計算。圖像的邊緣計算以圖像中鄰居像素rgb值的差值為計算單元,進行迭代計算構(gòu)造。其通用算法如下:[圖像邊緣算法];已知位置x的像素值rgb;確定像素值差為rgb0;像素為邊緣標識時標記為像素值b;?。恢胷gb與x+1(或鄰居)像素值rgb’;if(|rgb-rgb’|>b);x+1位置像素記為b;x=x+1;else;x=x+1;遍歷圖像。圖像中形成邊緣線的區(qū)域,與已知圖庫中的邊緣線進行比較,確定構(gòu)件的形狀與名稱。其中的六個參數(shù)為構(gòu)件識別的基礎(chǔ),分別是:長度:單位厘米或米,邊緣線的連續(xù)長度;面積:平方厘米或平方米,色塊的面積;尖角:單位個,邊緣線交叉角度小于90度,且長度大于5厘米;鈍角:單位個,邊緣線交叉角度大于90度,且長度大于5厘米;曲線:單位個,不屬于直線的曲線;重量(質(zhì)量):千克,以材質(zhì)代表密度與體積之積形成;具體構(gòu)件的重要參數(shù)由以上為基礎(chǔ),形成的數(shù)據(jù)集為:同一個構(gòu)件(區(qū)域)的長度、面積、尖角數(shù)量、鈍角數(shù)量、曲線數(shù)量、重量具有范圍,是確定的,是計算的唯一判據(jù),稱之為構(gòu)件的特征數(shù)據(jù)。構(gòu)件的標準年代數(shù)據(jù)庫圖像的像素年代識別算法,由構(gòu)件的年代與構(gòu)件圖像計算結(jié)構(gòu)確定。標準年代可識別數(shù)據(jù)庫,按照已經(jīng)確認的歷代構(gòu)件或建筑標準構(gòu)件為模板形成。為區(qū)域的年代標識形成不同構(gòu)件不同年代的識別,識別算法由像素-年代標準數(shù)組對比生成。不同年代的特征數(shù)據(jù)是不相同的,構(gòu)件標準數(shù)據(jù)庫格式如下:表2構(gòu)件標準數(shù)據(jù)庫格式id特征數(shù)據(jù)年代(起源)標準代碼圖像文件位置構(gòu)件名構(gòu)件的特征年代識別所構(gòu)成的像素值與年代對應(yīng)可靠性高。圖像dsp計算電路通過圖像計算與構(gòu)件特征數(shù)據(jù)比較,確定構(gòu)件年代與名稱。其算法偽代碼如下:;已知構(gòu)件分類id;已知構(gòu)件id中像素與年代對應(yīng)例表;已知構(gòu)件id形狀與構(gòu)件風格對應(yīng)年代;(上述數(shù)據(jù)存放在固件④(rom與flash)中);獲取已知rfid對應(yīng)的構(gòu)件名,或已經(jīng)構(gòu)件名的圖像(形狀與像素值特征);if(圖像形狀符合已知形狀);獲取名稱與年代;else;繼續(xù)查詢(返回);結(jié)束其中的圖像形狀算法由邊角統(tǒng)計法與尺度統(tǒng)計法形成,依據(jù)民居內(nèi)的構(gòu)件的大小尺度是相對穩(wěn)定,且可區(qū)分的;進一步采用構(gòu)件邊角數(shù)量確定構(gòu)件。民居年譜形成與計算顯示民居的構(gòu)件形成的年代隊列,稱之為民居的年譜。其中取民居重要構(gòu)件年代隊列,取隊列中年代最久遠的構(gòu)件為民居特征壽命t;再取構(gòu)件隊列中所有年代的均值,為修正值t;將構(gòu)件的風格年代隊列中,年代范圍在t-t內(nèi)的構(gòu)件,形成構(gòu)件名稱-年代表,稱為民居的主要構(gòu)件年譜,簡稱歷史建筑年譜;也稱為歷史風格年譜。且稱t為民居的歷史壽命,t-t為民居的使用壽命。歷史建筑年譜,由如圖4的民居風格年譜輸出界面與圖5形成的構(gòu)件年代分布圖。本發(fā)明的優(yōu)勢在民居的風格與壽命、年代確定方面,沒有可以使用的測量工具,使得大量民居原壽命與風格、年代之間量度混亂。本發(fā)明有助于消除這一混亂并可以將民居的風格、年代與使用壽命進行精確的區(qū)分。本發(fā)明以穩(wěn)定的測試標準與客觀化的測試過程,引入民居的專家數(shù)據(jù)庫,快速的完成民居的測試與結(jié)果輸出。測量技術(shù)簡化了民居測量的過程,并在民居的客觀化評介中開創(chuàng)了設(shè)備化的先例。附圖說明:圖1歷史建筑年譜圖像測量技術(shù)的原理框架;圖2民居構(gòu)件的id代碼邏輯框架;圖3圖像定位與合成、構(gòu)件生成框架圖;圖4民居年譜顯示布局;圖5基于構(gòu)件的民居年代圖。當前第1頁12