[發明專利]一種基于幾何模型的鋼筋分類掃描規劃方法在審
| 申請號： | 202111410680.0 | 申請日： | 2021-11-25 |
| 公開（公告）號： | CN114170160A | 公開（公告）日： | 2022-03-11 |
| 發明（設計）人： | 蔡長青 | 申請（專利權）人： | 廣州大學 |
| 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： | 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205 | 代理人： | 黎揚鵬 |
| 地址： | 510006 廣東*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 幾何 模型 鋼筋 分類 掃描 規劃 方法 | ||
本發明公開了一種基于幾何模型的鋼筋分類掃描規劃方法，其特征在于，包括以下步驟：開發幾何關系模型；對模擬掃描點進行調諧；確定目標激光掃描儀位置。使用本發明所提出的一種基于幾何模型的鋼筋分類掃描規劃方法，可實現對激光掃描儀掃描位置的選擇，以提高鋼筋檢測精度，實現智能化的鋼筋直徑和間距估計，降低建筑工地的人力負擔，并提高施工效率。本發明廣泛應用于建筑施工領域。
技術領域
本發明涉及激光掃描輪廓提取領域，尤其是一種基于幾何模型的鋼筋分類掃描規劃方法。
背景技術
建筑施工過程中，為了檢查所知在的鋼筋混凝土結構是否符合設計承載力和結構完整性，需要對混凝土建筑前的鋼筋進行直徑檢查。傳統的做法是使用測量尺對鋼筋進行手動測量，不僅耗費人力，且容易出錯。近年來有人提出了基于激光掃描的方法，使用激光掃描技術進行鋼筋直徑和間距估計。然而，這些方法不僅在準確分類小尺寸鋼筋直徑方面存在局限性，而且在確定激光掃描儀的目標位置以確保準確的鋼筋尺寸檢查方面也存在局限性。
發明內容
有鑒于此，本發明開發了一個定義鋼筋布局和激光掃描儀之間幾何關系的模型，并提出了一種基于幾何模型的鋼筋分類掃描規劃方法。
本發明的第一方面提供了一種基于幾何模型的鋼筋分類掃描規劃方法，包括以下步驟：
開發幾何關系模型，所述幾何關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系；
對模擬掃描點進行調諧；
確定目標激光掃描儀位置。
進一步地，所述開發幾何關系模型，具體為根據激光掃描儀與鋼筋的位置關系建立幾何關系模型，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系原點(x0，y0，z0)；
確定鋼筋上的掃描覆蓋率；
確定激光束線方程；
計算掃描點的坐標。
進一步地，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:
激光掃描儀的發射點定義為t(xt，yt，zt)，發射點發射激光至鋼筋上，得到兩個切線掃描點(切點)和進一步得到發射點至兩個切點的向量和
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算獲得：
切點至圓心的向量為和
則切點a1、a2的坐標為：
其中，k1是向量在xOz平面上的斜率，表達式為：
r是鋼筋橫截面的半徑；
其中，k1是向量在xOz平面上的斜率，表達式為：
掃描覆蓋率為a1、a2之間的區域獲得；
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