混凝土组合箱梁残缺三维激光点云的自动逆向建模方法技术

本发明专利技术公开了一种混凝土组合箱梁残缺三维激光点云的自动逆向建模方法，该方法包括：采集获取梁体三维点云数据并进行预处理；初步定位后获取端面形状边界；与设计数据的进行近似最佳匹配识别梁体类型，并利用最小生成树(MST)辅助的分类方法将边界点集分类拟合为实际边界线方程，同时获取如悬臂高度，顶底面特征点等数据；二次定位梁体后参考设计数据获取其他逆向建模特征平面方程，同时利用分段投影的方式获得梁体纵向线形修正数据；最后根据特征平面方程求得逆向建模特征交点，利用纵向线形数据进行修正。该方法能够解决施工现场遮挡造成的梁体点云数据特定平面部分或全部缺失的问题，实现梁体精确的逆向建模特征自动提取。取。取。

【技术实现步骤摘要】
混凝土组合箱梁残缺三维激光点云的自动逆向建模方法


[0001]本专利技术属于桥梁结构
，具体涉及一种混凝土组合箱梁残缺三维激光点云的自动逆向建模方法。

技术介绍

[0002]为保证混凝土组合箱梁的拼装质量，防止由于施工误差引起的拼装施工困难，一般采用虚拟预拼装方式进行事先拼装仿真，校验拼装质量。虚拟仿真拼装的基础是首先借助三维激光点云技术获取梁体形状特征，然后采用虚拟预拼装技术才能完成相应工作。然而，受制于现场条件，扫描到的三维激光点云数据往往是不完整的，一般都缺乏箱梁顶面、底面和被钢筋遮挡的悬臂侧面，这为后续的逆向建模带来了一定困难。目前建筑构件的数字孪生和机器学习重建，都是近似拟合为相对规整的构件形式，提取出构件的长、宽、高等数据，服务于以设计参数为目的的逆向建模，但是近似处理会改变构件原有尺寸及形貌，形成梁体尺寸及形貌的相对误差，降低拼装检测的精度，因此常规的近似拟合方法用于虚拟仿真拼装技术中也有待商榷。另外，由于混凝土构件的表面粗糙度较高，其点云数据的不规整度也较高。如何避免过多的梁体参数调整和人工交互的成果校核，快速有效的逆向建本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混凝土组合箱梁残缺三维激光点云的自动逆向建模方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1，采集获取梁体三维点云数据并进行预处理；S2，初步定位后获取端面形状边界，提取实际边界点集；S3，与设计数据进行近似最佳匹配识别梁体类型，并利用最小生成树(MST)辅助的分类方法将边界点集分类拟合为实际边界线方程，同时获取悬臂高度，顶底面特征点；S4，利用S3中拟合计算的箱梁端面边界线方程求得箱梁顶、底面平面方程并二次定位梁体，然后参考设计数据获取其他逆向建模特征平面方程，同时利用分段投影的方式获得梁体纵向线形修正数据；S5，根据各特征平面方程求得逆向建模特征交点，并利用线形修正参数进行调整，对梁体进行三次定位，使得底面纵向中线与X轴平行，底面中点与坐标原点重合。2.根据权利要求1所述的混凝土组合箱梁残缺三维激光点云的自动逆向建模方法，其特征在于，所述步骤S2，提取实际边界点集，具体包括：对梁整体数据进行拟合，初步定位梁长方向，获取梁体端面的种子点数据，并利用区域生长法形成端面相关点云，拟合平面后，投影并降维相关点云形成端面形状，提取实际边界点集。3.根据权利要求1所述的混凝土组合箱梁残缺三维激光点云的自动逆向建模方法，其特征在于，所述步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋健，刘泓佚，徐林，陈磊，吴文清，周小燚，王新雅，杜永军，唐志强，李燕军，
申请(专利权)人：东南大学无锡交通建设工程集团有限公司，
类型：发明
国别省市：