一种检测墙体鼓包形变的方法、测量机器人及存储介质技术

本申请涉及一种检测墙体鼓包形变的方法、测量机器人及存储介质，其中该方法包括：测量机器人获取预先确定的监测点阵格网的参数，其中，监测点阵格网包括墙体范围内的多个格网点，参数包括每个格网点在测量机器人的极坐标系下的水平角和竖直角；测量机器人根据监测点阵格网的参数进行无棱镜测距，测量各个格网点的距离观测值；测量机器人根据预先确定的墙体空间坐标系中墙体平面的法向量参数，将各个格网点的距离观测值投影到墙体空间坐标系中墙体平面的法向量上，得到各个格网点沿垂直墙体方向的鼓包量。通过本申请，实现了对墙体鼓包形变进行无接触测量，在不对墙体损伤的同时，保证变形监测的精度。并且，利用测量机器人实现了长期检测。现了长期检测。现了长期检测。

【技术实现步骤摘要】
一种检测墙体鼓包形变的方法、测量机器人及存储介质


[0001]本申请涉及墙体形变检测
，尤其涉及一种检测墙体鼓包形变的方法、测量机器人及存储介质。

技术介绍

[0002]城墙大多为夯土外包砖石的结构，在风雨等自然因素以及周边人类活动的影响下，墙体结构会产生损伤病害。城墙鼓包是墙体结构受损的显著特征之一，且鼓包对古城墙体的损伤极大，主要由温度、降雨等因素作用引起。表现为墙体的局部结构产生向墙体外鼓胀的现象，严重的城墙鼓包会导致墙面悬空甚至墙体坍塌，产生严重的安全隐患以及无法弥补的文化遗产损失。需要对城墙进行长期的监测，保证墙体的健康。而古城墙又因为其建筑性质的特殊性，监测时不能对墙体和结构造成损伤，这则需要无接触的测量方式，从而保证不对古城墙体造成二次伤害。
[0003]相关技术中，必须在监测点放置反射棱镜，无法满足城墙监测保护的无接触测量需求。此外，城墙需要周期性的长期监测数据，相关技术中依靠人工效率较低且无法实现长期、自动监测。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种检测墙体鼓包形变的方法、测量机器人及存储介质。
[0005]第一方面，本申请提供了一种检测墙体鼓包形变的方法，包括：测量机器人获取预先确定的监测点阵格网的参数，其中，监测点阵格网包括墙体范围内的多个格网点，参数包括每个格网点在测量机器人的极坐标系下的水平角和竖直角；测量机器人根据监测点阵格网的参数进行无棱镜测距，测量各个格网点的距离观测值；测量机器人根据预先确定的墙体空间坐标系中墙体平面的法向量参数，将各个格网点的距离观测值投影到墙体空间坐标系中墙体平面的法向量上，得到各个格网点沿垂直墙体方向的鼓包量。
[0006]在某些实施例中，测量机器人根据监测点阵格网的参数进行无棱镜测距，测量各个格网点的距离观测值，包括：测量机器人根据监测点阵格网的参数进行多次无棱镜测距，以各个格网点多次测量的平均值作为其的距离观测值。
[0007]在某些实施例中，上述多个格网点为等间距的。
[0008]第二方面，本申请提供了一种测量机器人，该测量机器人包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序；计算机程序被处理器执行时实现上述检测墙体鼓包形变的方法的步骤。
[0009]第三方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有检测墙体鼓包形变的程序，检测墙体鼓包形变的程序被处理器执行时实现上述检测墙体鼓包形变的方法的步骤。
[0010]第四方面，本申请提供了一种使用测量机器人检测墙体鼓包形变的方法，包括：在
墙体附近设置测量机器人，并确定测量机器人的中心坐标；建立墙体空间坐标系，并确定墙体空间坐标系中墙体平面的法向量参数，在墙体范围内内插出墙体空间坐标系下的多个格网点的三维坐标，得到监测点阵格网；根据各个格网点的三维坐标和测量机器人的中心坐标，确定各个格网点在测量机器人极坐标系下的竖直角和水平角，得到监测点阵格网的参数；将监测点阵格网的参数和法向量参数提供给上述测量机器人，由上述测量机器人按照上述方法确定各个格网点沿垂直墙体方向的鼓包量。
[0011]在某些实施例中，在墙体附近设置测量机器人，包括：在墙体附近选取稳定位置，在稳定位置布设三个基准点；建立强制归心装置，测定三个基准点的坐标；在三个基准点中的一个基准点设置测量机器人，将另外两个基准点作为定向点和检查点。
[0012]在某些实施例中，建立墙体空间坐标系，包括：以测量机器人视场内三个角点中的一点为墙体空间坐标系的原点O，沿墙体横向为Y轴，沿墙体纵向为X轴，垂直于墙体向外为Z轴，建立墙体空间坐标系。
[0013]在某些实施例中，由上述测量机器人按照预设时间间隔多次测量各个格网点的鼓包量。
[0014]在某些实施例中，上述多个格网点是等间距的。
[0015]本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本申请实施例提供的该技术方案，实现了对墙体鼓包形变进行无接触测量，在不对墙体损伤的同时，保证变形监测的精度。并且，利用测量机器人实现了长期检测。
附图说明
[0016]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本申请实施例中提供的使用测量机器人检测墙体鼓包形变的方法一种实施方式的流程图；
[0019]图2为本申请实施例提供的基准点一种实施方式的示意图；
[0020]图3为本申请实施例提供的墙体空间坐标系一种实施方式的示意图；
[0021]图4为本申请实施例提供的视场范围一种实施方式的意图；
[0022]图5为本申请实施例提供的测量机器人检测墙体鼓包形变的方法一种实施方式的流程图；
[0023]图6为本申请实施例提供的测量机器人一种实施方式的硬件结构示意图。
具体实施方式
[0024]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0025]在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本专利技术的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
[0026]本申请实施例中，测量机器人也称为自动全站仪，是一种集自动目标识别、自动照准、自动测角与测距、自动目标跟踪、自动记录于一体的测量平台。利用计算机软件实现测量过程、数据记录、数据处理和报表输出的自动化，从而在一定程度上实现了监测自动化和一体化。
[0027]图1为本申请实施例中提供的使用测量机器人检测墙体鼓包形变的方法一种实施方式的流程图，如图1所示，该方法包括步骤S102至步骤S110。
[0028]步骤S102，在墙体附近设置测量机器人，并确定测量机器人的中心坐标。
[0029]步骤S104，建立墙体空间坐标系，并确定墙体空间坐标系中墙体平面的法向量参数，在墙体范围内内插出墙体空间坐标系下的多个格网点的三维坐标，得到监测点阵格网。
[0030]步骤S106，根据各个格网点的三维坐标和测量机器人的中心坐标，确定各个格网点在测量机器人极坐标系下的竖直角和水平角，得到监测点阵格网的参数。
[0031]步骤S108，将监测点阵格网的参数和法向量参数提供给上述测量机器人。
[0032]步骤S110，由上述测量机器人确定各个格网点沿垂直墙体方向的鼓包量。
[0033]如图2所示，上述步骤S102中，在墙体附近选取稳定位置，在稳定位置布设三个基准点，如图2所示为基准点1、2和3。建立强制归心装置，使用强制归心装置测定三个基准点的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测墙体鼓包形变的方法，其特征在于，包括：测量机器人获取预先确定的监测点阵格网的参数，其中，所述监测点阵格网包括墙体范围内的多个格网点，所述参数包括每个格网点在测量机器人的极坐标系下的水平角和竖直角；所述测量机器人根据所述监测点阵格网的参数进行无棱镜测距，测量各个格网点的距离观测值；所述测量机器人根据预先确定的墙体空间坐标系中墙体平面的法向量参数，将各个格网点的距离观测值投影到墙体空间坐标系中墙体平面的法向量上，得到各个格网点沿垂直墙体方向的鼓包量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测量机器人根据所述监测点阵格网的参数进行无棱镜测距，测量各个格网点的距离观测值，包括：所述测量机器人根据所述监测点阵格网的参数进行多次无棱镜测距，以各个格网点多次测量的平均值作为其的距离观测值。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述多个格网点为等间距的。4.一种测量机器人，其特征在于，所述测量机器人包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序；所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至3中任一项所述的方法的步骤。5.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有检测墙体鼓包形变的程序，所述检测墙体鼓包形变的程序被处理器执行时实现如权利要求1至3中任一项所述的检测墙体鼓包形变的方法的步骤。6.一种使用测量机器...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁克良，苗学策，靳婷婷，邱冬炜，秦川，陈昊旻，肖明鉴，
申请(专利权)人：北京建筑大学，
类型：发明
国别省市：