[发明专利]一种基于点云数据分析的建筑检测方法及装置

权利要求书

1.一种基于点云数据分析的建筑检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S10创建建筑基准指标库，其中至少包括墙面垂直基准面、地面水平基准面、天花水平基准面及其角度偏差、间距偏差；

S20获取激光扫描所采集到的目标建筑室内的实测点云数据；

S30将所采集实测点云数据的坐标系转换为本地坐标系；

S40基于本地坐标系识别点云数据中面数据，面数据至少包括墙面数据、地面数据、天花数据；

S50采用最小二乘法拟合各面数据生成相应拟合面，拟合面至少包括墙面垂直拟合面、地面水平拟合面、天花水平拟合面；

S60计算上述拟合面与上述基准面之间角度差，若角度差超出角度偏差，则将该拟合面标记为不合格面；计算面数据中各实测点到其拟合面的间距，若间距超出间距偏差范围，则该实测点标记为不合格点，由此生成实测结果；

所述建筑基准指标库还包括房间开间基准面和进深基准面，所述面数据还包括房间开间面数据和房间进深面数据，所述拟合面还包括房间开间拟合面和房间进深拟合面，所述角度偏差还包括开间及进深水平度角度偏差，所述S60中计算上述拟合面与上述基准面之间角度差，若角度差超出角度偏差，则将该面标记为不合格面的方法还包括：

(5)计算房间开间拟合面与房间开间基准面之间夹角θ4，比较夹角θ4与开间及进深水平度角度偏差，若夹角θ4超出开间及进深水平度角度偏差，则标记该房间开间拟合面的水平度不合格；

(6)计算房间进深拟合面与房间进深基准面之间夹角θ5，比较夹角θ5与开间及进深水平度角度偏差，若夹角θ5超出开间及进深水平度角度偏差，则标记该房间进深拟合面的水平度不合格。

2.如权利要求1所述的基于点云数据分析的建筑检测方法，其特征在于，所述角度偏差至少包括面垂直度角度偏差、面水平度角度偏差和方正度角度偏差，所述S60中计算上述拟合面与上述基准面之间角度差，若角度差超出角度偏差，则将该面标记为不合格面的方法具体为：

(1)计算墙面垂直拟合面与地面水平基准面之间夹角θ1，比较夹角θ1与垂直角90°的垂直偏差，若垂直偏差超出面垂直度角度偏差，则视该面的垂直度不合格，将其标记为垂直度不合格面；

(2)计算地面水平拟合面与地面水平基准面之间夹角θ2，比较夹角θ2与面水平度偏差，若夹角θ2超出面水平度角度偏差，则视该地面的水平度不合格，将其标记为水平度不合格面；

(3)计算天花水平拟合与天花水平基准面之间夹角θ3，比较夹角θ3与面水平度偏差，若夹角θ3超出面水平度角度偏差，则视该天花的水平度不合格，将其标记为水平度不合格面；

(4)计算在水平面上两相邻拟合面之间的夹角θ4，比较夹角θ4与垂直角90°的偏差，若偏差超出方正度角度偏差，则视该两相邻拟合面的方正度不合格，将其标记为方正度不合格面。

3.如权利要求1所述的基于点云数据分析的建筑检测方法，其特征在于，所述间距偏差至少包括面平整度偏差、面水平度偏差，所述S60中计算面数据中各实测点到其拟合面的间距，若间距超出间距偏差范围，则该实测点标记为不合格点的方法具体为：

(1)计算面数据中各实测点到其拟合面的距离，若实测点到其拟合面的距离超出面平整度偏差，则将该实测点标记为不合格点；

(2)计算拟合面与基准面的夹角θ，假设该面数据共有n个实测点，该面数据中第i个实测点映射于基准面的边长为a_i，则该面数据中第i个实测点到基准面的距离d_i＝a_i*tanθ,若d_i超出面水平度偏差，则将该实测点标记为不合格点。

4.如权利要求1所述的基于点云数据分析的建筑检测方法，其特征在于，所述建筑基准指标库还包括房间开间偏差、房间进深偏差，所述S60还包括：

计算房间开间其对向两拟合面距离值的极差E，若极差E超出房间开间偏差，则标记该房间开间不合格；

计算房间进深其对向两拟合面距离值的极差F，若极差F超出房间进深偏差，则标记该房间进深不合格。