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龙图腾网获悉南京理工大学;中建八局第三建设有限公司申请的专利一种桥梁结构件的动态空间数据集构建系统及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120544009B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-23发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511040596.2，技术领域涉及：G06V10/94；该发明授权一种桥梁结构件的动态空间数据集构建系统及方法是由李磊;肖泽龙;任乐;范小叶;康其桔;刘常泉;薛文;黄峰;吴飞雪;陈子轩设计研发完成，并于2025-07-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种桥梁结构件的动态空间数据集构建系统及方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种桥梁结构件的动态空间数据集构建系统及方法，具体为：采集桥梁施工场景的深度图与彩色图，记录每帧图像的时间戳；进行深度对齐与配准，采用基于Transformer架构的检测模型进行实时目标检测；进行空间拓扑关系建模，计算3D坐标，基于IMU数据进行机械振动补偿；计算两个目标点间的欧氏距离、目标点所在的垂直于光轴的平面之间的距离和坐标轴分量；通过有限状态机判断连续帧空间一致性，触发跟踪基准校准，进行轨迹校准与优化；构建时空融合的数据序列，关联每个点云帧的时间戳和空间变换矩阵；标注动态施工标签，生成施工过程中桥梁结构件的动态参数标签。本发明提升了架桥作业状态监测与安全预警模型的训练精度。

本发明授权一种桥梁结构件的动态空间数据集构建系统及方法在权利要求书中公布了：1.一种桥梁结构件的动态空间数据集构建系统，其特征在于，包括图像采集处理单元和远程分析终端，所述远程分析终端设置有深度对齐模块、目标检测模块、空间拓扑关系建模模块、3D坐标计算模块、距离计算模块、校准优化模块、时空融合模块、标签标注模块； 所述图像采集处理单元，用于采集图像数据，然后经无线路由发送至远程分析终端；所述图像采集处理单元包括云台、安装组件、视觉采集模块和无线路由模块，其中视觉采集模块包括双目相机和惯性测量单元；将整体硬件模块倒置安装于架桥机下方，使云台朝上、双目相机朝下，确保相机光轴垂直于下方梁体；以预设的30Hz采样频率连续采集桥梁施工场景的同步深度帧与彩色帧，并记录每帧图像的时间戳；通过惯性测量单元采集加速度及角速度数据；通过无线路由模块建立加密通信通道，以低于50ms的传输延迟将图像及惯性数据实时发送至远程分析终端； 所述深度对齐模块，用于深度对齐数据配准；深度对齐模块接收所述图像采集处理单元输出的原始深度图与彩色图，遍历深度图像素，筛选有效深度值；通过多级坐标空间变换链建立深度相机坐标系与彩色相机坐标系间的映射关系，包括：深度像素到深度相机3D点，深度相机3D点到彩色相机3D点，彩色相机3D点到彩色像素；对浮点坐标进行边界处理并转换为整数像素坐标，生成与彩色图空间对齐的配准深度图；输出所述配准深度图至目标检测模块； 所述目标检测模块，目标检测模块包括预处理子模块和模型处理子模块；预处理子模块接收来自深度对齐模块处理后的配准深度图，并转换为检测模型所需的格式；模型处理子模块采用基于Transformer架构的检测模型处理所接收的图像流，进行实时目标检测，得到目标的边界框及类别信息，以及边界框的中心点坐标；目标检测模块对来自深度对齐模块的配准深度图，采用基于Transformer架构的模型处理配准深度图；预处理：调整图像尺寸至800×600像素，归一化像素值，转换为BLOB格式；模型处理：通过CNN骨干网络提取特征图，添加位置编码，经Transformer编码器基于多头自注意力机制增强全局特征，通过解码器与对象查询交互，输出边界框及类别预测张量；后处理：筛选置信度≥0.5的预测结果，识别桥梁结构件目标类别，解析边界框中心点像素坐标并记录，输出至空间拓扑关系建模模块； 所述空间拓扑关系建模模块，用于根据目标数量构建空间索引，通过偏移量判定单目标方位并重置对侧标识；空间拓扑关系建模模块根据目标检测结果构建空间索引：若存在双目标，按水平坐标构建有序索引；若为单目标，比较当前水平坐标与历史基准，若偏移量小于动态容差阈值，则判定为左拓扑目标，右目标标识置零；若偏移量不小于动态容差阈值，则判定为右拓扑目标，左目标标识置零；将所构建的空间索引输出至3D坐标计算模块； 所述3D坐标计算模块，用于计算目标在3D世界坐标系中的坐标，经补偿机械抖动之后输出稳定坐标；3D坐标计算模块基于已区分的左右目标坐标进行3D坐标计算，以目标中心提取N×N区域的深度统计值，N≥6；通过反投影将深度数据转换至3D世界坐标系；基于IMU数据计算振动偏移量，将振动偏移量联合坐标进行补偿，采用自适应滤波系数的IIR滤波器平滑轨迹；将稳定坐标输出至距离计算模块； 所述距离计算模块，用于计算两个目标点的直线距离、3D世界坐标系中目标点所在的垂直于光轴的平面的距离和坐标轴分量；距离计算模块基于补偿后3D坐标，通过欧氏距离分解算法确定两个目标点的直线距离，通过深度差计算3D世界坐标系xy平面距离和坐标轴分量；将计算后的数据输出至校准优化模块； 所述校准优化模块，用于平滑轨迹并输出；校准优化模块通过有限状态机判断连续帧空间一致性，触发跟踪基准校准；进行轨迹优化，初始化滑动窗口队列存储历史位置；移除最旧数据并加入当前帧偏移量；计算滑动均值；输出平滑后的数据至时空融合模块； 所述时空融合模块，用于构建点云时序序列并关联空间变换矩阵；在时空融合模块中，融合空间变换信息与时序序列信息，生成用于控制或决策的3D时空信息；输出所述3D时空信息至可视化模块和存储模块，将包含目标数量、空间位置坐标、实时偏移矢量及三维距离矩阵的动态空间数据集存储于远程终端； 所述标签标注模块，用于生成桥梁施工过程中桥梁结构件的动态参数标签，包括梁体中心坐标、深度信息、目标间相对距离；在标签标注模块中，于实时视频流图像的对应检测区域绘制测量边界框，并将目标的空间坐标信息及深度测量结果标注于检测区域内。

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