【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种清水墙垂直度和平整度智能检测系统。
技术介绍
1、由于建筑外观及建筑风格要求，清水砖常用在古建筑及融合历史风貌建筑风格的建筑工程中。历史建筑的清水墙在使用过程中，清水砖常出现裂缝，裂角，爆边，表面损伤等缺陷，灰缝常出现剥落，缺损等，为了检测历史建筑清水墙的质量，有必要对历史建筑清水墙的垂直度和平整度进行质量检测。
2、现阶段，清水墙的垂直度主要采用人工检测，通过托线板、经纬仪、靠尺或者其他测量仪器检查；清水墙的表面平整度采用靠尺和楔形塞尺进行不少于5处的抽样检查。
3、然而，现阶段的方法存在工作量较大、工作效率较低的问题，且不同检测人员选取的靠尺数量和角度存在差异性造成难以准确地判断清水墙的垂直度和平整度是否符合标准，且抽样检测存在偶然性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种清水墙垂直度和平整度智能检测系统，
2、为解决上述问题，本专利技术提供一种清水墙垂直度和平整度智能检测系统，包括：
3、点云前处理系统，用于对输入的清水墙原始点云进行包括滤波降噪的预处理，得到预处理后的清水墙面点云；
4、清水墙垂直度检测系统，用于对预处理后的清水墙侧面点云进行中轴线拟合，并计算清水墙的垂直度；
5、清水墙平整度检测系统，用于根据计算得到的清水墙的垂直度，对清水墙进行垂直度矫正，并根据点云垂直于墙面方向的坐标进行清水墙平整度的检测，最后输出被测清水墙面的颜色相关直方图，完成清水墙的垂直度的定量评
6、进一步的，在上述系统中，所述点云前处理系统，包括：
7、被测墙体点云输入模块，用于裁剪被测清水墙的单面墙体，并将单面墙体的原始点云输入至点云预处理模块；
8、点云预处理模块，用于对实施原始点云进行降采样、去噪和滤波的预处理，并将预处理后的点云输入至清水墙垂直度检测系统中的墙高分类模块。
9、进一步的，在上述系统中，所述清水墙垂直度检测系统，包括：
10、墙高分类模块，用于将预处理后的点云按照三种垂直度的不同检测高度，划分为三种类别的墙体，其中，每种类别的墙体的垂直度允许偏差不同；
11、墙侧面中轴线拟合模块，用于将分类后的墙体根据检测精度纵向划分n段墙体，针对每段墙体进行墙侧面中轴线拟合；
12、垂直度计算模块，用于对每段墙体的拟合后的墙侧面中轴线进行垂直度y计算，并将垂直度y输入至垂直度评价模块；
13、垂直度评价模块，用于针对不同类别的墙体，比较计算垂直度y与垂直度允许偏差值的大小，判断被测墙体垂直度是否满足要求，以得到垂直度判断结果。
14、进一步的，在上述系统中，三种类别的墙体，包括:
15、第一类墙体的检测高度为层高，垂直度允许偏差为5mm；
16、第二类墙体的检测高度为墙体全高，且墙体高度不超过10m，垂直度允许偏差为10mm；
17、第三类墙体的检测高度为墙体全高，且墙体高度大于10m，垂直度允许偏差为20mm。
18、进一步的，在上述系统中，垂直度计算的计算方式为：z为被测墙体的高度，yi为被测墙体第i段的垂直度，整面墙体的垂直度为
19、进一步的，在上述系统中，所述清水墙平整度检测系统，包括：
20、垂直度矫正模块，用于根据垂直度判断结果，矫正清水墙的垂直度，消除清水墙垂直度对平整度检测的影响，并将矫正后的清水墙点云输入至墙面平整度评价模块；
21、墙面平整度评价模块，用于以拟合曲线为基准，分析矫正后的清水墙点云的离散性，设置颜色渐变区间，按照点云坐标值进行颜色映射，以得到映射图像；结合映射图像中的颜色与空间信息，用不同颜色之间的量化距离来构建颜色相关直方图。
22、进一步的，在上述系统中，所述墙面平整度评价模块，用于根据选择的颜色空间，将颜色通道划分为离散的值；对于矫正后的清水墙点云中的每个像素，记录该像素所在位置以及相邻像素之间的颜色差异，并将差异值分配给对应的颜色对，以得到颜色相关矩阵；基于所述颜色相关矩阵，统计不同颜色差异值之间的频率，以构建颜色相关直方图。
23、进一步的，在上述系统中，所述颜色相关直方图中，将不同颜色差异值作为横轴，将频率作为纵轴。
24、进一步的，在上述系统中，所述墙面平整度评价模块，还用于在所述颜色相关直方图中，引入空间权重来调整不同距离范围内的颜色差异值的权重。
25、本专利技术提出的一种清水墙垂直度和平整度智能检测系统，首先，对被测墙体(单面墙)原始点云进行降采样、去噪、滤波等预处理；接着，按照三种不同检测高度划分为三种类别，将分类后的墙体根据检测精度纵向划分n段，针对每段墙体进行墙侧面中轴线拟合，并对每段拟合后的中轴线进行垂直度计算，比较计算垂直度y与垂直度允许偏差值的大小，判断被测墙体垂直度是否满足要求；之后，矫正清水墙的垂直度，以拟合曲线为基准，分析墙体点云的离散性，设置颜色渐变区间，按照点云坐标值进行颜色映射；最后，根据不同颜色的离散性评估清水墙的平整度。至此，完成清水墙的垂直度与平整度的检测。
26、相比于传统人工采用靠尺的检测方法，本专利技术的有益效果主要有以下几点：
27、(1)工作效率高。本专利技术利用计算机视觉技术等人工智能手段，对清水墙垂直度进行智能量化计算，对清水墙的平整度进行可视化评估，实现智能化、自动化的清水墙垂直度和平整度检测流程；
28、(2)适应性强，应用范围广。本专利技术利用计算机视觉技术将清水墙垂直度和平整度检测进行数字化量化评价，因此，根据不同工程项目的历史建筑外观及建筑风格要求均可形成相对应的自适应检测，不受项目要求限制；
29、(3)准确度高。与人工检测方法依靠靠尺等方法相比，本专利技术采用的清水墙垂直度和平整度检测结果离散型更小，检测结果的准确度更高。
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1.一种清水墙垂直度和平整度智能检测系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的清水墙垂直度和平整度智能检测系统，其特征在于，所述点云前处理系统，包括：
3.如权利要求2所述的清水墙垂直度和平整度智能检测系统，其特征在于，所述清水墙垂直度检测系统，包括：
4.如权利要求3所述的清水墙垂直度和平整度智能检测系统，其特征在于，三种类别的墙体，包括:
5.如权利要求3所述的清水墙垂直度和平整度智能检测系统，其特征在于，垂直度计算的计算方式为：z为被测墙体的高度，yi为被测墙体第i段的垂直度，整面墙体的垂直度
6.如权利要求3所述的清水墙垂直度和平整度智能检测系统，其特征在于，
7.如权利要求6所述的清水墙垂直度和平整度智能检测系统，其特征在于，所述墙面平整度评价模块，用于根据选择的颜色空间，将颜色通道划分为离散的值；对于矫正后的清水墙点云中的每个像素，记录该像素所在位置以及相邻像素之间的颜色差异，并将差异值分配给对应的颜色对，以得到颜色相关矩阵；基于所述颜色相关矩阵，统计不同颜色差异值之间的频率，以构建颜色相关
8.如权利要求7所述的清水墙垂直度和平整度智能检测系统，其特征在于，所述颜色相关直方图中，将不同颜色差异值作为横轴，将频率作为纵轴。
9.如权利要求1所述的清水墙垂直度和平整度智能检测系统，其特征在于，所述墙面平整度评价模块，还用于在所述颜色相关直方图中，引入空间权重来调整不同距离范围内的颜色差异值的权重。
...【技术特征摘要】
1.一种清水墙垂直度和平整度智能检测系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的清水墙垂直度和平整度智能检测系统，其特征在于，所述点云前处理系统，包括：
3.如权利要求2所述的清水墙垂直度和平整度智能检测系统，其特征在于，所述清水墙垂直度检测系统，包括：
4.如权利要求3所述的清水墙垂直度和平整度智能检测系统，其特征在于，三种类别的墙体，包括:
5.如权利要求3所述的清水墙垂直度和平整度智能检测系统，其特征在于，垂直度计算的计算方式为：z为被测墙体的高度，yi为被测墙体第i段的垂直度，整面墙体的垂直度
6.如权利要求3所述的清水墙垂直度和平整度智能检测系统，其特征在于，
7.如权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：张英楠，李海青，沈俊凯，张书楷，孙沈鹏，何娇，陈雪峡，马燕，马越洋，刘天安，
申请(专利权)人：上海建工四建集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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