[發(fā)明專利]一種基于點云曲面特征約束的建筑物局部變形分析方法

有效

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• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111369609B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發(fā)明（設計）人: 周保興;李晉;宋雷
• 申請（專利權）人: 山東交通學院
• 主分類號: G06T7/521
• 分類號: G06T7/521;G06T7/60;G06T7/10;G01B11/16;G01B11/24
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種基于建筑物點云曲面特征約束的局部變形分析方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)對預先獲取的建筑物密集點云數據進行預處理和數據分割，得到建筑物各表面的點云數據；

(2)對建筑物各表面點云數據進行曲面特征識別，判斷建筑物表面的曲面類型；

(3)根據建筑物的曲面類型，對點云數據進行曲面擬合計算，得到建筑物各表面的曲面特征參數；

(4)建筑物曲面特征約束關系識別，即根據建筑物曲面特征參數，對建筑物曲面的尺寸約束和結構約束進行計算；

(5)根據建筑物曲面特征約束關系，判斷建筑物曲面之間的空間位置關系，并分析曲面之間的局部變形；

所述步驟(4)包括以下步驟：

(41)兩個平面之間的約束識別：

假定已初步提取出兩個平面的相關參數P₁(q₀,q₁,q₂,q₃)，P₂(q'₀,q′₁,q'₂,q'₃)，兩平面的法矢為：n₁＝(q₀,q₁,q₂)，n₂＝(q'₀,q′₁,q'₂)，兩個平面的夾角∠P₁,P₂＝a，且

①兩個平面共面：則相應參數應滿足：

其中，ε和d為閾值，ε的取值范圍為0.95-1.05，d的取值小于平面擬合誤差；

②兩個面平行：則平面參數需要滿足：

|cosa|∈ε

其中，ε取值為0.95-1.05；

③兩個平面垂直：則平面參數必須滿足：

|cosa|∈ε

其中，ε取值范圍為0-0.05；

(42)平面與圓柱面之間的約束識別：

假設平面P的相關參數為：(q₀,q₁,q₂,q₃)，柱面CY的相關參數為：(c₀,c₁,c₂,c₃,c₄,c₅,c₆)，則P與CY之間的約束關系包括：

①CY軸線滿足在平面P上約束時有：

②P與CY之間滿足相切約束時有：

③P與CY之間滿足垂直約束時有：

其中，δ為閾值，δ的取值范圍為0-0.05；

(43)圓柱面與圓柱面之間的約束識別：

假定兩個圓柱面的參數分別為：CY₁:(c₀,c₁,c₂,c₃,c₄,c₅,c₆)，CY₂:(c'₀,c′₁,c'₂,c'₃,c'₄,c'₅,c'₆)，則兩個圓柱面同軸時應該滿足：

其中，δ為閾值，δ的取值范圍為0-0.05；

(44)平面與圓錐面之間的約束識別：

假定錐面方程的相關參數為CO：(o₀,o₁,o₂,o₃,o₄,o₅,o₆)，則平面與錐面滿足相切約束時有：

其中，δ為閾值，δ的取值范圍為0-0.05；

(45)球面與圓柱面之間的約束識別：

假定球面的相關參數為S：(s₀,s₁,s₂,s₃)，并令：

則球心過柱面的軸線時應該滿足：

其中，δ為閾值，δ的取值范圍為0-0.05。