Наш подход

Специалистами BPA был разработан демонстрационный программно-аппаратный комплекс, объединяющий миниатюрную строительную площадку, систему видеонаблюдения, локальный вычислительный модуль и программное обеспечение прикладной видеоаналитики. Заказчик сформулировал бизнес-задачу, а команда BPA полностью взяла на себя разработку концепции стенда, проектирование конструкции, архитектуру ПАК, сценарии демонстрации, систему компьютерного зрения и инженерную реализацию.

Камера снимает диораму с уровня площадки, изображение передается на мини-компьютер Raspberry Pi, обрабатывается алгоритмами OpenCV и выводится на экран с наложением зон контроля, рамок объектов, статусов техники, предупреждений и элементов аналитического интерфейса. Такой формат позволяет показать ИИ в строительстве не через презентацию или заранее подготовленный ролик, а через работающий физический объект, где посетитель видит сцену, видеопоток и результат анализа в реальном времени.

Проектирование демонстрационного комплекса

Работа началась с проектирования общей компоновки стенда. Нужно было совместить в одном компактном объекте физический макет, защитный корпус, камеру, экран, подсветку, вычислительный модуль, кабельную инфраструктуру и демонстрационный сценарий встраиваемой видеоаналитики.

В качестве основы была выбрана прозрачная акриловая витрина. Такое решение позволило получить закрытый пылезащищенный корпус, внутри которого можно разместить диораму стройки, задний фон, электронику, подсветку и элементы демонстрационного интерфейса. При этом корпус оставался прозрачным, чтобы зритель мог видеть и сам макет, и техническую идею стенда.

С самого начала стенд проектировался не как одноразовый макет, а как демонстрационный инженерный продукт: его можно транспортировать, включать на мероприятии, обслуживать, перенастраивать и использовать для показа возможностей платформы видеоаналитики на строительных объектах.

‍

Создание физической диорамы строительной площадки

Внутри корпуса была собрана миниатюрная строительная площадка. На задней стенке размещен печатный фон с городским строительным объектом, краном, недостроенными зданиями и закатным небом. Фон создает глубину и визуально увеличивает пространство внутри витрины. Такой подход позволил показать типовую среду, в которой может применяться интеллектуальная видеоаналитика.

Внутренняя сцена была разделена на несколько зон, чтобы макет выглядел как единый строительный объект, а не как набор случайных деталей.

На переднем плане сделали песчаную зону — имитацию активной строительной площадки. Там размещаются миниатюрная техника, песок, следы движения, сигнальные конусы и элементы рабочей зоны.

В задней части сделали приподнятую серую техническую платформу. Она работает как визуальная граница между передним планом и фоном. Вдоль платформы размещены отдельные колонны из мелких серых кирпичей, но сама платформа не сделана полностью кирпичной, чтобы макет не выглядел однообразно. На платформе размещаются паллеты, арматура, строительные щиты, ограждения, контейнеры, ящики с материалами, трубы, элементы временной инфраструктуры и другие детали стройплощадки.

Отдельно прорабатывался масштаб элементов. Техника, материалы, ограждения, колонны и мелкие объекты подбирались так, чтобы визуально относиться к одной сцене. Это важно, потому что при смешении разных масштабов стенд быстро начинает выглядеть игрушечным и теряет ощущение инженерного продукта.

Программно-аппаратная архитектура

Техническая часть стенда построена на базе мини-компьютера Raspberry Pi, который выполняет роль локального вычислительного узла для приема видеопотока, первичной обработки изображения и вывода результата на экран. Такая архитектура позволяет показать работу AI-стенда без подключения к внешнему серверу: камера внутри корпуса передает изображение на Raspberry Pi, программный модуль обрабатывает кадры, после чего на HDMI-экран выводится видеопоток с наложенной аналитикой.

‍

‍

Камера установлена внутри акрилового корпуса на уровне строительной площадки, а не сверху. Благодаря этому изображение выглядит как кадр с реального объекта: зритель видит технику, материалы и рабочие зоны с перспективы системы видеомониторинга, а не как игрушечную диораму. Это делает демонстрацию компьютерного зрения, встраиваемой видеоаналитики и мониторинга строительства более понятной и реалистичной.

Внутри стенда реализована локальная обработка видеопотока: система может выделять зоны контроля, распознавать объекты, фиксировать движение техники, отображать статусы и формировать демонстрационные события. По сути, стенд работает как компактный сервер видеоаналитики в выставочном формате и показывает, как искусственный интеллект может превращать обычное изображение с камеры в данные для контроля процессов на объекте.

Демонстрация компьютерного зрения

Главная идея проекта заключалась в том, чтобы объединить физический макет и цифровую часть. Камера внутри стенда снимает диораму, а изображение выводится на экран с наложенной аналитикой.

На видеопотоке можно демонстрировать работу технологий компьютерного зрения: выделение зон, распознавание техники, отслеживание движения, подсчет объектов, фиксацию изменений или имитацию аналитической панели.

В демонстрационном сценарии реализованы несколько уровней работы системы.

Первый уровень — обычная видеотрансляция с камеры внутри диорамы. Это создает эффект наблюдения за миниатюрной стройкой и сразу объясняет зрителю, что система работает с реальным изображением.

Второй уровень — наложение зон контроля. Например, можно выделить зону движения техники, склад материалов, опасную зону у котлована или область погрузки.

Третий уровень — распознавание объектов. Система может определять строительную технику, людей, контейнеры, материалы или движение в кадре. Для текущего стенда использовались OpenCV, поиск контуров, цветовые маски, bbox detection и ArUco-маркеры.

Четвертый уровень — демонстрация аналитики. На экране могут отображаться события: «техника работает», «техника простаивает», «объект находится в опасной зоне», «материалы перемещены», «активность на площадке обнаружена».

Так стенд показывает практическое применение компьютерного зрения для строительного мониторинга.  

Экран и интерфейс аналитики

Экран размещен внутри корпуса и демонстрирует работу прикладной видеоаналитики. На него выводится видеопоток с камеры и результат обработки: рамки вокруг объектов, зоны контроля, статусы техники, таймеры работы, предупреждения и элементы интерфейса.

Интерфейс был нужен как наглядная демонстрация логики аналитики строительной площадки. Посетитель видит, как обычная камера превращается в источник данных: какие объекты находятся в кадре, где выделены зоны, что изменилось и какие события система может фиксировать.

‍

‍

Такой формат помогает быстро объяснить ценность видеоаналитики и искуственного интеллекта без длинных технических пояснений.

Освещение и стабильность изображения

Для подсветки используется LED-лента. Свет нужен не только для визуального эффекта, но и для стабильной работы алгоритмов компьютерного зрения.

При слабом или нестабильном освещении камера хуже различает объекты, появляются шумы, блики, пересветы и ошибки распознавания. Поэтому подсветку нужно было сделать равномерной и достаточно мягкой. Отдельно подбирались угол света, положение камеры и отражающие поверхности внутри корпуса.

Задача состояла в том, чтобы добиться стабильного изображения при демонстрации на выставке, где внешнее освещение может меняться, рядом могут быть экраны, прожекторы и другие источники бликов.

Борьба с отражениями

Одна из главных сложностей — прозрачные стенки акрилового корпуса. Они создают блики и отражения, особенно если рядом стоит лампа, экран или яркий выставочный свет.

Для этого пришлось продумывать расположение подсветки, угол камеры и материалы внутри стенда. Чем меньше глянца в макете, тем стабильнее изображение. Поэтому внутри использовались матовые поверхности, а провода и технические элементы маскировались так, чтобы они не попадали в поле зрения камеры и не мешали демонстрации модуля компьютерного зрения.

Скрытая проводка и обслуживание

Стенд должен был выглядеть аккуратно снаружи и внутри. Провода от камеры, подсветки, питания и экрана не должны были быть заметны зрителю и не должны были разрушать визуальную целостность макета.

Для этого использовали верхнюю техническую зону, скрытые отверстия в основании, кабель-каналы и маскировку проводов под элементы стройки. При этом стенд не должен был быть одноразовым: важно было сохранить доступ к камере, подсветке, питанию и мини-компьютеру.

Конструкция предусматривала возможность быстро заменить или перенастроить электронику без полной разборки макета.

‍