[發(fā)明專利]一種建筑物變形激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)坐標(biāo)偏差分析方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711367036.3
• 申請日: 2017-12-18
• 公開（公告）號: CN108007374A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡兵華;李忠超;孫金山;余望芝;彭靜;馮恒;曾輝;盧吉;吳丹;黃奎
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢市市政建設(shè)集團(tuán)有限公司
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;G06T7/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮

本發(fā)明公開了一種建筑物變形激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)坐標(biāo)偏差分析方法，在監(jiān)測建筑物外選擇三個以上固定的點(diǎn)，架設(shè)三維激光掃描儀，并選一固定建筑物作為參考，用三維激光掃描儀得到兩建筑點(diǎn)云數(shù)據(jù)和高分辨率數(shù)碼照片，點(diǎn)云數(shù)據(jù)模型的坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)在參考建筑物N上的一個激光靶點(diǎn)處。使像素點(diǎn)與點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)域?區(qū)域?qū)?yīng)，并對對應(yīng)區(qū)域的多個像素點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行平均，獲取像素點(diǎn)中心點(diǎn)處平均坐標(biāo)。對比先后構(gòu)建的兩個點(diǎn)云模型中，監(jiān)測建筑物外輪廓同一像素點(diǎn)處點(diǎn)云坐標(biāo)X，Y，Z的偏移量。本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明所述方法不受施工現(xiàn)場復(fù)雜施工環(huán)境的影響，可隨意轉(zhuǎn)換激光掃描基站，提高兩次點(diǎn)云數(shù)據(jù)模型的點(diǎn)云坐標(biāo)偏差計(jì)算精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建筑變形監(jiān)測領(lǐng)域，特別涉及一種建筑物變形激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)坐標(biāo)偏差分析方法。

背景技術(shù)

城市深基坑開挖施工往往會引起周邊建筑物的變形，為了保證施工的安全進(jìn)行，故需對周邊建筑物進(jìn)行變形監(jiān)測。建筑物變形監(jiān)測能夠直觀準(zhǔn)確地反映深基坑開挖對周邊建筑物的影響，是深基坑變形監(jiān)測的重要內(nèi)容。

目前，國內(nèi)基坑施工過程中基坑及鄰近建筑物的變形監(jiān)測主要采用位移計(jì)、全站儀、經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀等傳統(tǒng)的測量設(shè)備及測量技術(shù)，由于部分監(jiān)測技術(shù)落后以及管理不規(guī)范等原因，監(jiān)測的精度低，監(jiān)測過程勞動強(qiáng)度大；建筑物的變形行業(yè)內(nèi)多采用散點(diǎn)式坐標(biāo)直接監(jiān)測技術(shù)，該監(jiān)測技術(shù)僅可獲得線性變形數(shù)據(jù)，布點(diǎn)不合理或監(jiān)測點(diǎn)破壞時(shí)，會引起監(jiān)測結(jié)果難以反映建筑物整體和真實(shí)變形特征的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種精度高的建筑物變形激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)坐標(biāo)偏差分析方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種建筑物變形激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)坐標(biāo)偏差分析方法，包括以下步驟：

步驟一、在監(jiān)測建筑物M外選擇三個以上固定的點(diǎn)O1、O2、O3……，架設(shè)三維激光掃描儀；

步驟二、在監(jiān)測建筑物M變形影響區(qū)域范圍外選擇另外一固定建筑物，作為參考建筑物N，并在參考建筑物N的外表面放置若干激光靶點(diǎn)，記為PN，且任意三個激光靶點(diǎn)不在一條直線上，所有激光靶點(diǎn)不同時(shí)在同一平面上；

步驟三、在監(jiān)測建筑物M的外表面放置若干激光靶點(diǎn)，記為PM，且任意三個激光靶點(diǎn)不在一條直線上，所有激光靶點(diǎn)不同時(shí)在同一平面上；

步驟四、利用三維激光掃描儀再分別在O1、O2、O3點(diǎn)上掃描，獲得不同掃描角度的參考建筑物N和監(jiān)測建筑物M的點(diǎn)云數(shù)據(jù)；同時(shí)拍攝與激光掃描儀視角完全一致的高分辨率數(shù)碼照片。

步驟五、將在O1、O2、O3位置獲得的三個部分重合的點(diǎn)云數(shù)據(jù)和數(shù)碼照片像素進(jìn)行拼接去噪，形成監(jiān)測建筑物M和參考建筑物N的靶點(diǎn)區(qū)域的整體點(diǎn)云數(shù)據(jù)模型和像素模型，并將該整體點(diǎn)云數(shù)據(jù)模型的坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)在參考建筑物N上的一個激光靶點(diǎn)處；

步驟六、建筑物變形后重新選擇新的三個固定點(diǎn)對監(jiān)測建筑物M和參考建筑物N的靶點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行激光掃描，并建立其整體模型的點(diǎn)云數(shù)據(jù)模型和像素模型；

步驟七、對比兩個點(diǎn)云模型中監(jiān)測建筑物M同一像素點(diǎn)處坐標(biāo)X、Y、Z的偏移量；

步驟八、根據(jù)偏移量判斷建筑物的變形情況。

按上述方案，在步驟八中，具體判斷方法為：采用不同顏色顯示監(jiān)測建筑M整體點(diǎn)云數(shù)據(jù)的偏移量，并繪制偏差云圖：若外輪廓線變形量一致，則建筑物發(fā)生了整體變形，若輪廓線變形量不一致，則建筑物各部分之間發(fā)生了相對變形。