梁结构平面工程图中梁构件的快速自动识别方法技术

本发明专利技术提供了一种梁结构平面工程图中梁构件的快速自动识别方法，其基本出发点是从梁结构平面工程图中搜索并匹配候选平行线对，然后通过分析各候选平行线对相交、连接所构成的Ｘ型、Ｔ型、Ｌ型、Ｉ型节点形态及其与柱封闭轮廓位置关系，从中筛选出可信程度高的初始母节点，并逐步由母节点延伸与扩展，以从复杂工程图中快速自动识别与定位各类梁构件。本发明专利技术的有益效果在于，在ＣＡＤ环境中输入梁结构平面图，可从中快速自动识别各类不同截面、不同方向、不同长度的梁构件。识别结果可进一步用于梁钢筋及混凝土工程量自动计算、梁设计信息自动管理与复用、梁结构工程图自动审图与错误检查，从而提高计算机辅助设计效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种工程图中件的识别方法，特别是一种梁结构平面工程图中梁 构件的快速自动识别方法。
技术介绍
在建筑领域，CAD技术得到了高度重视与广泛应用。在CAD设计平台上，设 计师可完成建筑平面图、立面图、剖面图、建筑详图、表格等的绘制，并形成标 准格式(.dwg或.dxf)的电子图，与建筑行业其它应用部门交换数据。其中，由于 结构工程图包含柱、墙、梁、板的配筋、截面、标高、位置等结构设计信息，成 为钢筋用量、混凝土及模板工程量计算的依据，并可进一步用于概预算、招投标、 审图、施工管理、装潢设计等，在建筑业不同部门乃至用户中具有较为广泛的应 用。结构工程图的广泛使用也带来一些问题。在建筑领域不同部门之间，目前主要 通过人工读图方式来获取所需信息。人工读图会产生如下缺点1)人工读图带来 的理解偏差可能导致无法预料的后果，比如人工读图依赖于一定的工程经验、领 域知识的积累以及读图时的精神状态，如果缺乏足够的专业知识或缺乏足够的专 心与精力，则对设计意图的理解有可能产生偏差，某些情况下这种理解偏差会导 致严重的后果；2)人工读图劳动强度大、效率低，设计信息难以有效管理与复用； 3)不同工程人员之间难免产生多次重复读图与计算，如招投标部门，需要在自行 理解结构工程图的基础上对工程成本进行快速概预算以参与竞标；而施工部门编 制工程进度、计算工程用料时，需依据结构工程图重新进行钢筋量与工程量计算。 这种多次重复计算往往会产生工程数据的不一致，并进而影响建筑行业整体效率 的提高。结构工程图主要包括柱墙结构工程图、梁结构工程图、板结构工程图等。其中， 梁作为一类数量较多的主要承重构件，在最终建筑物所需的钢筋总量及模板总量 中所占的比例也较大。本专利技术针对梁结构平面工程图给出一种梁构件的快速自动 识别方法，所识别的梁(包括其名称、位置、截面尺寸、配筋标注及其对应轮廓 等)可进一步用于辅助梁钢筋及混凝土工程量自动计算、梁设计信息自动管理与 复用、梁结构工程图自动审图与错误检査。梁结构平面图中，梁构件由标注字符串(包括集中标注与原位标注)、梁的轮 廓线条(若干相互平行的线条)组成。梁构件自动识别的难点主要在于1)梁一 般有多对平行线对组成，各平行线对之间可能共享一根长线，且每段的宽度也可 能不尽相同；2)组成梁的平行线对是不封闭的，平行线的两条线之间的耦合程度相对松散。识别梁有以下几种可能的做法1、 从梁名字符串入手梁名一般会遵循固定的命名原则，如都含有特征字符 "L"。找到梁名后，再找与之邻近的平行线。但该方法的难题在于有些图梁无名；同一个梁名可能与多个平行线对临近，筛选比较困难；2、 从平行线对入手由于梁结构平面图中相互平行的线条很多，若直接根据 平行线条入手，再找其临近的字符串，其可靠性较低，难以从大量线条中准确识 别出梁构件轮廓及标注。因此，快速、准确地从梁结构平面图中识别梁构件的轮廓及标注相对困难。尤 其是复杂梁结构平面图中，各种干扰线条(如尺寸线、引线、标高线、各种建筑 符号线条等)较多，各梁构件之间的主次关系也较难确定。
技术实现思路
专利技术目的本专利技术针对现有技术的不足，提供了一种梁结构平面工程图中梁 构件的快速自动识别方法。技术方案本专利技术针对现有技术的不足，提供了一种梁结构平面工程图中梁 构件的快速自动识别方法，该方法包括以下步骤步骤l，输入一张梁结构平面工程图，并对该图计算初始阈值d;步骤2，遍历图中所有轴线之间的交点，在以各交点坐标为中心、以6d为边 长的正方形包围盒区域内搜索图中的柱封闭轮廓；步骤3,对相互平行且投影重叠的游离线条由左至右或由下至上排序，由相互间投影重叠、且距离符合要求的平行线两两组合，生成平行线对，作为梁平面的候选轮廓；步骤4，搜索所有平行线对，若两个垂直或斜交的平行线对相交形态符合r型连接关系，即其中一个平行线对的端点位于另一平行线对中间位置，则识别为r 型交点；步骤5，搜索所有平行线对，若两个垂直或斜交的平行线对相交形态符合Z型 连接关系，即两个平行线对在中间部位交叉，则识别为义型交点；步骤6，搜索所有平行线对，若两个垂直或斜交的平行线对相交形态符合丄型 连接关系，及两个平行线对在各自端点处相交，则识别为Z型交点；步骤7,搜索所有平行线对，若某平行线对一端无任何其它相交的平行线对， 则识别为/型交点；步骤8，将步骤4至步骤7中所识别的、且在端点处相交的/型交点两两组合 为新的丄型交点，将共享的丄型交点两两组合为新的T型交点，将相互连接的r 型交点两两组合为新的X型交点；步骤9，遍历步骤2中的柱封闭轮廓，若某r型、z型、丄型或/型交点位于该柱封闭轮廓内，则将该交点标记为梁的初始母节点；步骤IO,遍历各平行线对，若存在一平行线对/7"^//^/_^^>"(4^")，其两端所对应的平行线对交点wocfe(Z)、 "o&(/)均为初始母节点，则生成一根新的梁，并将 该平行线对及两端初始母节点加入该梁，得到6eflm(mKfe(/)，; ara//e/^pflzX^ / )， wofife(/))，其中j flzy(/怖/")标记为梁的初始种子段；步骤ll，判断步骤10是否生成新的初始种子段，若判断结果为否，则该梁平 面结构工程图中的梁识别结束，转步骤l;步骤12，遍历步骤(10)中生成的梁，取其初始种子段，并根据步骤(9)生 成的r型、Z型及Z型初始母节点类型，分别进行扩展；步骤13，判断步骤12中是否有新的扩展段生成，若判断结果为否，则返回步 骤12继续扩展其它梁的初始种子段；步骤14，若步骤13判断结果为是，则梁的轮廓Z>eflw("ofife(0，; ara//e/^a^(/ ^， /"7),para〃e/_p"z>*2(/ i2, /"2)，…，/wn3〃e/^fl/r"/加;b wofife(/))i只另!j完毕；以1.2d为阈 值，搜索方向与组成该梁的平行线对平行、且中心点投影落在该梁的某个平行线 对边上、并与该平行线对距离小于等于1.2(1的字符串，加入该梁；步骤t5，梁标注字符识别完成后，输出识别的梁构件6eam(wo血(z'),tec 2，... tec");步骤16，返回步骤10，取下一个初始种子段，继续识别其它梁。 在本专利技术方法中，步骤l所输入的梁结构平面工程图为.dwg或.dxf格式，且 应符合国标03G101 "混凝土结构施工图平面整体表示法制图规则和构造详图"中 关于梁构件平面整体表示方法的相关制图规则。步骤l中的初始阈值d的计算方 法是S height(texti) + width(texti)-n其中texti是该工程图中某单个标识字符，height()及width()函数分别用以计算 单字符高度及宽度。步骤2搜索梁结构平面图中的柱构件的封闭轮廓。在结构平面图中，由于柱 构件通过轴线定位，因此柱轮廓的搜索方法是遍历各轴线交点，在每个轴线交点 处依次搜索圆CIRCLE、实心矩形SOLID、封闭多边形POLYLINE、 一组首尾相 连的线段LINE/ARC所构成的封闭区域，且所搜索到的封闭区域需满足以下两个条件该封闭区域内有且仅有一个该结构图中某两条垂直轴线的交点；该轴线交 点到封闭区域边的最长距离小于4d。步骤3搜索图中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种梁结构平面工程图中梁构件的快速自动识别方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：　（１）输入一张梁结构平面工程图，并对该图计算初始阈值ｄ；　（２）遍历图中所有轴线之间的交点，在以各交点坐标为中心、以６ｄ为边长的正方形包围盒区域内 搜索图中的柱封闭轮廓；　（３）对相互平行且投影重叠的游离线条由左至右或由下至上排序，由相互间投影重叠、且距离符合要求的平行线两两组合，生成平行线对，作为梁平面的候选轮廓；　（４）搜索所有平行线对，若两个垂直或斜交的平行线对相交形 态符合Ｔ型连接关系，即其中一个平行线对的端点位于另一平行线对中间位置，则识别为Ｔ型交点；　（５）搜索所有平行线对，若两个垂直或斜交的平行线对相交形态符合Ｘ型连接关系，即两个平行线对在中间部位交叉，则识别为Ｘ型交点；　（６）搜索所 有平行线对，若两个垂直或斜交的平行线对相交形态符合Ｌ型连接关系，及两个平行线对在各自端点处相交，则识别为Ｌ型交点；　（７）搜索所有平行线对，若某平行线对一端无任何其它相交的平行线对，则识别为Ｉ型交点；　（８）将步骤（４）至步骤（ ７）中所识别的、且在端点处相交的Ｉ型交点两两组合为新的Ｌ型交点，将共享的Ｌ型交点两两组合为新的Ｔ型交点，将相互连接的Ｔ型交点两两组合为新的Ｘ型交点；　（９）遍历步骤（２）中的柱封闭轮廓，若某Ｔ型、Ｘ型、Ｌ型或Ｉ型交点位于该柱封闭轮廓上 ，则将该交点标记为梁的初始母节点；　（１０）遍历各平行线对，若存在一平行线对，其两端所对应的平行线对交点均为初始母节点，则生成一根新的梁，将该平行线对及两端初始母节点加入该梁后，并标记该平行线对为梁的初始种子段；　（１１）判断步 骤（１０）是否生成新的初始种子段，若判断结果为否，则该梁平面结构工程图中的梁识别结束，转步骤（１）；　（１２）遍历步骤（１０）中生成的梁，取其初始种子段，并根据步骤（９）生成的Ｔ型、Ｘ型及Ｌ型初始母节点类型，分别进行扩展；　（１ ３）判断步骤（１２）中是否有新的扩展段生成，若判断结果为否，则返回步骤（１２）继续扩展其它梁的初始种子段；　（１４）若步骤（１３）判断结果为是，则梁的轮廓识别完毕；以１．２ｄ为阈值，搜索方向与组成该梁的平行线对平行、且中心点投影落在该 梁的某个平行线对边上、并与该平行线对距离小于等于１．２ｄ的字符串，加入该梁；　（１５）梁标注字符识别完成后，输出识别的梁构件；...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：路通，蔡士杰，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]