[發(fā)明專利]一種基于幾何模型的鋼筋分類掃描規(guī)劃方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111410680.0
• 申請日: 2021-11-25
• 公開（公告）號: CN114170160A
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡長青
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州大學(xué)
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/62;G06T7/66;G06T7/73;G06V10/764;G01B11/25
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 黎揚(yáng)鵬

1.一種基于幾何模型的鋼筋分類掃描規(guī)劃方法，其特征在于，包括以下步驟：

開發(fā)幾何關(guān)系模型，所述幾何關(guān)系模型包括若干鋼筋和激光掃描儀，還包括以平行于鋼筋橫截面且互相垂直的x軸、z軸和平行于鋼筋軸線的y軸所建立的空間直角坐標(biāo)系；

對模擬掃描點(diǎn)進(jìn)行調(diào)諧；

確定目標(biāo)激光掃描儀位置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于幾何模型的鋼筋分類掃描規(guī)劃方法，其特征在于，所述開發(fā)幾何關(guān)系模型，具體為根據(jù)激光掃描儀與鋼筋的位置關(guān)系建立幾何關(guān)系模型，具體包括以下步驟：

所述鋼筋橫截面為圓形，并確定鋼筋橫截面圓心為坐標(biāo)系原點(diǎn)(x₀，y₀，z₀)；

確定鋼筋上的掃描覆蓋率；

確定激光束線方程；

計(jì)算掃描點(diǎn)的坐標(biāo)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于幾何模型的鋼筋分類掃描規(guī)劃方法，其特征在于，所述確定鋼筋上的掃描覆蓋率，具體包括：

使用以下方法確定上層鋼筋的掃描覆蓋率:

激光掃描儀的發(fā)射點(diǎn)定義為t(x_t，y_t，z_t)，發(fā)射點(diǎn)發(fā)射激光至鋼筋上，得到兩個切線掃描點(diǎn)(切點(diǎn))和進(jìn)一步得到發(fā)射點(diǎn)至兩個切點(diǎn)的向量和

將a₁和a₂之間鋼筋橫截面的曲線邊緣定義為掃描范圍，掃描范圍通過如下計(jì)算獲得：

切點(diǎn)至圓心的向量為和

則切點(diǎn)a₁、a₂的坐標(biāo)為：

其中，k₁是向量在xOz平面上的斜率，表達(dá)式為：

r是鋼筋橫截面的半徑；

其中，k₁是向量在xOz平面上的斜率，表達(dá)式為：

掃描覆蓋率為a₁、a₂之間的區(qū)域獲得；

使用以下方法確定下層鋼筋的掃描覆蓋率：

計(jì)算從激光掃描儀的發(fā)射點(diǎn)t(x_t，y_t，z_t)到表層鋼筋的切點(diǎn)a₁、a₂的向量

保留中穿過表層鋼筋切點(diǎn)到達(dá)底層鋼筋表面的向量，并將向量與底層鋼筋的交點(diǎn)記作邊界點(diǎn)發(fā)射點(diǎn)到邊界點(diǎn)的向量為

計(jì)算從激光掃描儀的發(fā)射點(diǎn)t(x_t，y_t，z_t)到底層鋼筋的切點(diǎn)

切點(diǎn)至邊界點(diǎn)之間的區(qū)域即為掃描范圍，進(jìn)一步計(jì)算得到底層鋼筋的掃描覆蓋率。