[發明專利]基于三維激光掃描技術的曲面模板表面測量的優化方法

在審

• 申請號: 202210110113.1
• 申請日: 2022-01-29
• 公開（公告）號: CN114577141A
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 尹維喜;袁儉;鐘易達
• 申請（專利權）人: 中國建筑第八工程局有限公司
• 主分類號: G01B11/25
• 分類號: G01B11/25;G01S7/48;G06T7/30;G06T7/00
• 代理公司: 上海唯源專利代理有限公司 31229
• 代理人: 曾耀先

1.一種基于三維激光掃描技術的曲面模板表面測量的優化方法，其特征是：包括以下步驟：

步驟1：根據BIM軟件的設計施工曲面模板后，利用三維激光掃描儀對曲面模板進行三維掃描，獲取曲面模板的掃描點云數據；

步驟2：對曲面模板的掃描點云數據進行處理，獲取完整的模板表面點云數據；

步驟3：對比分析模板表面點云數據和曲面模板的BIM模型。

2.根據權利要求1所述的基于三維激光掃描技術的曲面模板表面測量的優化方法，其特征是：所述的步驟1包括以下分步驟：

步驟1.1：清理曲面模板的表面，使三維激光掃描儀與曲面模板之間無物體遮擋；

步驟1.2：根據現場情況選取若干個掃描點位，使三維激光掃描儀在若干個掃描點位的掃描范圍能覆蓋曲面模板上所需測量的目標區域；

步驟1.3：根據三維激光掃描儀所處的環境對三維激光掃描儀的參數進行調整；

步驟1.4：依據調整的參數，三維激光掃描儀分別在各個掃描點位處對曲面模板進行三維掃描，獲取曲面模板的掃描點云數據。

3.根據權利要求2所述的基于三維激光掃描技術的曲面模板表面測量的優化方法，其特征是：所述的步驟1.2中，在曲面模板的前、后、左、右方向上各選取一個掃描點位。

4.根據權利要求1所述的基于三維激光掃描技術的曲面模板表面測量的優化方法，其特征是：所述的步驟2包括以下分步驟：

步驟2.1：利用Scene軟件對掃描點云數據進行點云拼接處理；

步驟2.2：刪除無用的拼接點云數據，生成一個完整的模板表面點云數據；

步驟2.3：將所述的模板表面點云數據與曲面模板的BIM模型共同導入到Geomagic軟件中。

5.根據權利要求4所述的基于三維激光掃描技術的曲面模板表面測量的優化方法，其特征是：所述的步驟2.1包括以下分步驟：

步驟2.1.1：將若干個掃描點位所獲取的掃描點云數據全部導入到Scene軟件中；

步驟2.1.2：手動粗略調整掃描點云數據的位置，使掃描點云數據的位置與曲面模板在BIM軟件中的BIM模型的位置相匹配；

步驟2.1.3：采用Scene軟件的云際模式自動拼接掃描點云數據，得到拼接點云數據。

6.根據權利要求4所述的基于三維激光掃描技術的曲面模板表面測量的優化方法，其特征是：所述的步驟2.3還包括以下分步驟：

步驟2.3.1：將模板表面點云數據從Scene軟件導出為wrl格式文件；

步驟2.3.2：將曲面模板的BIM模型導出為3ds格式文件；

步驟2.3.3：將步驟2.3.1的wrl格式文件與步驟2.3.2的3ds格式文件導入到Geomagic軟件中。

7.根據權利要求1所述的基于三維激光掃描技術的曲面模板表面測量的優化方法，其特征是：所述的步驟3包括以下分步驟：

步驟3.1：在Geomagic軟件中將模板表面點云數據設置為對照模型；

步驟3.2：在Geomagic軟件中將曲面模板的BIM模型設置為設計模型；

步驟3.3：手動將調整模板表面點云數據與BIM模型粗略調整至同一位置，利用Geomagic軟件將模板表面點云數據與BIM模型進行自動位置擬合；

步驟3.4：對位置擬合后的模板表面點云數據和BIM模型進行3D對比分析，得到偏差熱圖及其分析結果。

8.根據權利要求7所述的基于三維激光掃描技術的曲面模板表面測量的優化方法，其特征是：所述的步驟3.4包括以下分步驟：

步驟3.4.1：在Geomagic軟件的3D分析功能中設置偏差參數，在Geomagic軟件的色譜欄中設置臨界值和名義值；

步驟3.4.2：利用Geomagic軟件的對比分析功能計算曲面偏差，得到偏差熱圖；

步驟3.4.3：對不符合施工標準的位置進行標注，即將模板表面點云數據和BIM模型的偏差部分進行標注，得到分析結果；

步驟3.5：將分析結果反饋至施工現場，現場施工人員根據分析結果對曲面模板進行整改，使現場施工的曲面模板符合BIM的設計要求。