[發明專利]基于三維激光掃描技術的建筑外立面缺陷識別系統及方法

在審

• 申請號: 202210429547.8
• 申請日: 2022-04-22
• 公開（公告）號: CN114894815A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 張東波;王卓琳;張永群;王易豪;趙宇翔
• 申請（專利權）人: 上海市建筑科學研究院有限公司
• 主分類號: G01N21/95
• 分類號: G01N21/95;G01B11/00;G01B11/06;G01B11/22;G01B11/28;G01B11/30;H04W12/03
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 孟旭彤

1.一種基于三維激光掃描技術的建筑外立面缺陷識別系統，其特征是，包括有：

激光器，用于發射激光脈沖信號；

激光測距模塊，測量與被測建筑外立面之間的距離；

掃描裝置，掃描計算獲取掃描點的三維坐標值；

固定支座，用于固定安裝掃描裝置；

數據采集模塊，采集外立面三維點云數據；

無線傳輸數據模塊，通過加密WiFi無線傳輸三維點云數據；

數據處理模塊，接收傳輸的三維點云數據并處理；

控制模塊，對激光器、激光測距模塊、數據采集模塊、掃描裝置進行設定及操作控制；

終端設備，成像顯示處理結果，用于調用、回看、存儲數據。

2.根據權利要求1所述的基于三維激光掃描技術的建筑外立面缺陷識別系統，其特征是：所述掃描裝置測量水平掃描角和豎直掃描角，通過極坐標原理計算得到掃描點的三維坐標值。

3.根據權利要求1所述的基于三維激光掃描技術的建筑外立面缺陷識別系統，其特征是：所述數據處理模塊進行點云濾波、配準、分割、拼接處理、三維重建、平整度提取、等高線生成和等高線面積定量化數據處理。

4.根據權利要求1所述的基于三維激光掃描技術的建筑外立面缺陷識別系統，其特征是：所述激光器有序發射激光脈沖信號，發射激光波長為1550nm。

5.根據權利要求1所述的基于三維激光掃描技術的建筑外立面缺陷識別系統，其特征是：還包括有連接于固定支座用于調整安裝掃描裝置的三角可伸縮支架。

6.一種基于三維激光掃描技術的建筑外立面缺陷識別方法，其特征是，包括有以下步驟：

S1、根據被測建筑外立面的距離和面積，確定三維激光掃描的測站位置和次數，設置激光信號的激勵電壓和信號采集精度，調試合適強度的激光脈沖信號；

S2、測量測站位置與被測目標表面測點之間的距離、水平掃描角和豎直掃描角，基于極坐標原理計算測點的三維坐標；通過掃描裝置進行自動掃描，獲取外立面被測表面的外立面三維點云數據；

S3：無線傳輸數據模塊將三維點云數據通過加密WiFi傳至數據處理模塊，進行點云濾波、配準、分割和拼接處理，建立外立面三維數字化模型；

S4：基于三維數字化模型提取外立面平整度進行成像，生成外立面等高線，依據外立面缺陷判別準則確定缺陷位置、凸出缺陷高度/凹陷缺陷深度、缺陷面積，定量化識別缺陷；

S5：通過終端設備在現場實時顯示外立面三維數字化模型、平整度圖像和等高線圖，計算、顯示、存儲每一所選缺陷的位置、高度/深度、面積。