[發明專利]基于白光掃描的預制構件條狀凹槽結合面粗糙度測評方法

有效

• 申請號: 202010408736.8
• 申請日: 2020-05-14
• 公開（公告）號: CN111561885B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 顧盛;李涵清;崔詠軍
• 申請（專利權）人: 昆山市建設工程質量檢測中心
• 主分類號: G01B11/30
• 分類號: G01B11/30
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 王佳麗

1.一種基于白光掃描的預制構件條狀凹槽結合面粗糙度測評方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1:在預制構件條狀凹槽結合面上布置若干個測區預備區，并做好標記，所述測區預備區的面積至少容納邊長為150mm的正方形；

S2：利用手持式三維白光掃描儀對步驟S1中布置的測區預備區進行逐個掃描，獲取原始三維點云數據；

S3：對其中一個測區預備區的原始三維點云數據進行坐標轉換，經坐標轉換后的三維點云數據以預制構件條狀凹槽結合面所在平面為x-y平面，垂直于x-y平面為z軸向；

S4：利用點云數據處理軟件的平面截取功能，在該測區預備區中截取一個正方形的測區，當凹槽間距無設計要求時，測區的邊長為混凝土最大骨料粒徑的2～3倍，當凹槽間距有明確設計要求時，測區的邊長為設計間距的2倍；

S5：對該測區內的三維點云數據進行平面擬合，得到平均高度基準面,并作為z軸向零點；

S6：根據粗糙度設計指標值R，將平均高度基準面以上(0，R/2]區間劃分為上凸基礎區，將平均高度基準面以下[-R/2,0)區間劃分為下凹基礎區，并在上凸基礎區以上依次劃分上凸強化區和上凸超限區，在下凹基礎區以下依次劃分下凹強化區和下凹超限區，然后利用點云數據處理軟件的色譜分析功能，將以上各劃分區通過不同顏色區別顯示，形成顏色段，得到測區色譜圖；

S7：根據測區色譜圖，并結合條狀凹槽的形態特征，以下凹超限區配上凸超限區為第一優先級，下凹超限區配上凸強化區、上凸超限區配下凹強化區為第二優先級，下凹強化區配上凸強化區為第三優先級，下凹超限區配上凸基礎區、上凸超限區配下凹基礎區為第四優先級，下凹強化區配上凸基礎區、上凸強化區配下凹基礎區為第五優先級，下凹基礎區配上凸基礎區為第六優先級，在測區內相鄰的凹槽和凸條上按照規定的優先級依次選擇5組凹凸位置相對應的測點對，利用點云數據處理軟件獲得各測點對相對于平均高度基準面的偏差高度；

S8：分別計算步驟S7中5組測點對的凹凸深度值，去除最大值及最小值后，將剩余三個值的平均值作為該測區的粗糙度代表值μ₁；

S9：對剩余的各個測區預備區重復步驟S3～S8，得到各測區的粗糙度代表值μ_j；

S10：綜合各測區的粗糙度測試結果得到所測預制構件結合面粗糙度推定值，并與粗糙度設計指標值R進行比對，得到預制構件結合面粗糙度的評價結果。

2.如權利要求1所述的基于白光掃描的預制構件條狀凹槽結合面粗糙度測評方法，其特征在于，步驟S1中，所述測區預備區的數量不少于4個，且在預制構件條狀凹槽結合面上均勻分布，測區預備區的邊框線可用記號筆手工繪制。

3.如權利要求1所述的基于白光掃描的預制構件條狀凹槽結合面粗糙度測評方法，其特征在于，步驟S4中，所述測區分布在測區預備區的居中位置，當凹槽間距無設計要求時，測區的邊長為90㎜。

4.如權利要求1所述的基于白光掃描的預制構件條狀凹槽結合面粗糙度測評方法，其特征在于，步驟S6中，以平均高度基準面為z軸向零點，上凸基礎區以上(R/2，5R/8]區間劃分為上凸強化區，(5R/8，+∞)區間劃分為上凸超限區，下凹基礎區以下[-5R/8，R/2)區間劃分為下凹強化區，(-∞，5R/8)區間劃分為下凹超限區。

5.如權利要求1或4所述的基于白光掃描的預制構件條狀凹槽結合面粗糙度測評方法，其特征在于，步驟S6中，對各劃分區進行色譜分析時，顏色段設置為6段，各顏色段之間應有明顯差別。

6.如權利要求1所述的基于白光掃描的預制構件條狀凹槽結合面粗糙度測評方法，其特征在于，步驟S7中，每組測點對包含兩個測點，其中一個測點在凹糟內寬度方向的中部選取，另一個測點在相鄰凸條上寬度方向的中部選取，且兩個測點的連線應與凹槽長度方向基本垂直，利用點云數據處理軟件獲得位于凹槽內的測點相對于平均高度基準面的偏差高度H_a及位于凸條上的測點相對于平均高度基準面的偏差高度H_t；同一凹槽內的測點，其間距不應小于15㎜，可利用點云數據處理軟件的距離測量功能進行復核。