【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于桁架桥梁质量检验方法，尤其涉及基于激光点云的钢结构桁架桥梁质量检验方法。
技术介绍
1、桁架桥梁是用桁架作为主要承重结构的梁式桥，简称桁梁桥。 桁梁桥一般是由两片主桁架和纵向联结系及横向联结系组成空间结构。由于其受力体系简单，全部为二力杆单元，受力均以单向拉、压为主，通过对上下弦和腹杆的合理布置，可适应结构内部的受力分布。水平方向的拉、压内力实现了自身平衡，受力体系简单，整个结构不会对支座产生水平推力。
2、桁架梁和实腹梁相比，在抗弯能力上更胜一筹，它将受拉和受压的截面集中布置在上下两端，以此来增大内力臂，以同样的材料用量实现了更大的抗弯强度。并且桁架材质最常见的为钢铁和铝合金，钢铁桁架一般用于刚度大、跨度大、造型伟岸的建筑中，而铝合金桁架则较为轻便，可随意组合拆装方便，使用率也更高。通过合理布置腹杆，可让部分受力传给支座，由于上述各种优势而广泛用于大跨度的厂房、展览馆、体育馆和桥梁等大型建筑。
3、当桁架桥梁建设完成后，需要对其质量进行检验，检验合格后才能投入使用，目前在桥梁制造领域的检验中，主要采用的测量方法有刻度尺测量法、测距仪测量法、全站仪测量法等，但是这些方法都是测得物体部分项点的参数，无法对物体整体进行测量与分析，其测量不够全面并且测量精度不够，导致质量检验结果的准确性不高，使得在后续的投入使用中存在风险。
4、随着测量技术的发展，三维激光扫描测量技术应运而生，其具备方便快捷的和零接触的优势而被广泛使用于大型建筑物的测量中。但是由于被测物体表面的颜色会对激光扫描线的成
5、因此亟需对现有的三维激光扫描测量技术进行改进，以解决现有的桁架桥梁质量检验过程中存在的由于被测物体表面的颜色会对激光扫描线的成像造成影响，进而影响其测量精度，导致最终的测量结果的误差比较大，导致质量检验结果的准确性不高，使得在后续的投入使用中存在风险的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供基于激光点云的钢结构桁架桥梁质量检验方法，用现有的桁架桥梁质量检验过程中存在的由于被测物体表面的颜色会对激光扫描线的成像造成影响，进而影响其测量精度，导致最终的测量结果的误差比较大，导致质量检验结果的准确性不高，使得在后续的投入使用中存在风险的技术问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：
3、基于激光点云的钢结构桁架桥梁质量检验方法，包括以下步骤：
4、s1：对桁架桥梁的大几何尺寸杆件进行三维激光点云测量，得到大几何尺寸杆件的三维激光点云测量数据，其中的大几何尺寸杆件为上下弦杆、上下平联、上下横梁和横联；
5、s2：对桁架桥梁的拼接板和节点板的小型零件进行三维激光点云测量，得到小型零件的三维激光点云测量数据；
6、s3：对桁架桥梁的超大几何尺寸部件进行三维激光点云测量，得到超大几何尺寸部件的三维激光点云测量数据，其中的超大几何尺寸部件为桥面块体及上横梁组成的桥面系；
7、s4：对上述各部件的三维激光点云测量数据进行去噪和补偿预处理；
8、s5：基于上述预处理后的点云数据，将bim模型与三维激光点云测量数据生成的逆向点云模型对比分析进行质量检验。
9、优选的，步骤s1还包括以下具体步骤：
10、s11：在大几何尺寸杆件上粘贴磁吸式编码点，测量专用标准样杆，同时粘贴数块专用反光片；
11、s12：对大几何尺寸杆件外形的视觉测量，构筑各特征相对关系及整体尺寸；
12、s13：对大几何尺寸杆件细部构造或螺栓孔的特征点进行精细扫描以及对大几何尺寸杆件的其他区域进行快速扫描；
13、s14：将s12和s13中的扫描数据在计算机内合为一体形成扫描原始数据。
14、优选的，步骤s12中使用视觉测量仪器为便携式摄影测量仪，步骤s13中使用的扫描仪为智能光学追踪扫描仪。
15、优选的，步骤s2包括以下具体步骤：
16、s21：在拼接板和节点板的小型零件或者小几何尺寸的杆件上粘贴反光片；
17、s22：观察测量仪器上的距离提示灯是否为距离合适，若不合适，对测量仪器与待测部件之间的距离进行调整；
18、s23：对拼接板和节点板的小型零件或者小几何尺寸的杆件。
19、优选的，步骤s2中使用的扫描仪为手持激光扫描仪。
20、优选的，步骤s3包括以下具体步骤：
21、s31：对超大几何尺寸部件进行整体扫描测量；
22、s32：对桁架桥梁的上横梁与上弦杆连接位置的螺栓孔群进行扫描测量。
23、优选的，步骤s31中使用的扫描仪为大场景激光扫描仪，步骤s32中使用的扫描仪为智能光学追踪扫描仪。
24、优选的，步骤s4中包括以下具体步骤：
25、s41：对上述各部件的三维激光点云测量数据进行滤波处理；
26、s42：对滤波后的三维激光点云测量数据进行补偿处理。
27、优选的，步骤s5中包括以下具体步骤：
28、s51：采用icp+ndt算法对bim模型与三维激光点云测量数据生成的逆向点云模型进行配准；
29、s52：在配准完成的模型中通过ransac算法提取特征点；
30、s53：通过设置误差函数对理想模型和扫描模型所对应的值和特征值计算误差值，将误差值与预设误差范围进行对比，判定桁架桥梁的质量是否合格。
31、优选的，判定桁架桥梁的质量是否合格的具体过程为：
32、当所有的误差值在预设误差范围内，则判定该桁架桥梁质量合格；
33、当其中之一的误差值不在预设误差范围内，则判定该桁架桥梁质量不合格。
34、本专利技术的有益效果包括：
35、本专利技术提供的基于激光点云的钢结构桁架桥梁质量检验方法，首先对桁架桥梁的大几何尺寸杆件进行三维激光点云测量，然后对桁架桥梁的拼接板和节点板的小型零件进行三维激光点云测量；再对桁架桥梁的超大几何尺寸部件进行三维激光点云测量，并对上述各部件的三维激光点云测量数据进行去噪和补偿预处理，最后基于预处理后的测量数据，采用计算机辅助+算法，将bim模型与三维激光点云测量数据生成的逆向点云模型进行对比分析，以判定桁架桥梁的质量是否合格。有效减小了被测物体表面的颜色会对激光扫描线的成像造成影响，提升其测量精度，减小最终的测量结果的误差，提高了质量检验结果的准确性，最终减小在后续的投入使用中存在风险。
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1.基于激光点云的钢结构桁架桥梁质量检验方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于激光点云的钢结构桁架桥梁质量检验方法，其特征在于，步骤S1还包括以下具体步骤：
3.根据权利要求2所述的基于激光点云的钢结构桁架桥梁质量检验方法，其特征在于，步骤S12中使用视觉测量仪器为便携式摄影测量仪，步骤S13中使用的扫描仪为智能光学追踪扫描仪。
4.根据权利要求1所述的基于激光点云的钢结构桁架桥梁质量检验方法，其特征在于，步骤S2包括以下具体步骤：
5.根据权利要求1所述的基于激光点云的钢结构桁架桥梁质量检验方法，其特征在于，步骤S2中使用的扫描仪为手持激光扫描仪。
6.根据权利要求1所述的基于激光点云的钢结构桁架桥梁质量检验方法，其特征在于，步骤S3包括以下具体步骤：
7.根据权利要求6所述的基于激光点云的钢结构桁架桥梁质量检验方法，其特征在于，步骤S31中使用的扫描仪为大场景激光扫描仪，步骤S32中使用的扫描仪为智能光学追踪扫描仪。
8.根据权利要求1所述的基于激光点云的钢结构桁架桥梁
9.根据权利要求1所述的基于激光点云的钢结构桁架桥梁质量检验方法，其特征在于，步骤S5中包括以下具体步骤：
10.根据权利要求9所述的基于激光点云的钢结构桁架桥梁质量检验方法，其特征在于，判定桁架桥梁的质量是否合格的具体过程为：
...【技术特征摘要】
1.基于激光点云的钢结构桁架桥梁质量检验方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于激光点云的钢结构桁架桥梁质量检验方法，其特征在于，步骤s1还包括以下具体步骤：
3.根据权利要求2所述的基于激光点云的钢结构桁架桥梁质量检验方法，其特征在于，步骤s12中使用视觉测量仪器为便携式摄影测量仪，步骤s13中使用的扫描仪为智能光学追踪扫描仪。
4.根据权利要求1所述的基于激光点云的钢结构桁架桥梁质量检验方法，其特征在于，步骤s2包括以下具体步骤：
5.根据权利要求1所述的基于激光点云的钢结构桁架桥梁质量检验方法，其特征在于，步骤s2中使用的扫描仪为手持激光扫描仪。
6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：石立鹏，宋红飞，王建国，刘申，李海，胡广瑞，李春毅，马浩鹏，许贺，王熊珏，李艳哲，李云鹏，杜鹏阳，马立朋，
申请(专利权)人：中铁山桥集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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