[发明专利]一种装配式涵洞管片弧形铰缝构造尺寸的自动检验方法

说明书

本发明涉及一种装配式涵洞管片弧形铰缝构造尺寸的自动检验方法，包括以下步骤：S1)生成弧形铰缝构造的点云模型，并导入设计模型；S2)拾取点云模型的特征点和设计模型的基准点；S3)将特征点与基准点根据位置关系配对；S4)将点云模型与设计模型配准；S5)计算点云模型中各点的误差；S6)根据所得误差的最大值和最小值，判断弧形铰缝构造尺寸是否满足要求，与现有技术相比，本发明具有检测精度高且效率高等优点。

技术领域

本发明涉及装配式桥涵构件检测领域，尤其是涉及一种装配式涵洞管片弧形铰缝构造尺寸的自动检验方法。

背景技术

装配式桥涵是未来桥涵建造发展的大趋势，具有模式化施工、精确施工、快速施工等优势，但对于施工线形的要求更高，依赖于较高的构件制造精度，需要应用检测技术检验装配式构件的制造质量。

目前的装配式构件尺寸的测量检验主要采用如直尺、卷尺或标准样板等测量设备。该方法只能描述选定测量位置的制造精度，不能反映构件局部构造三维层面的真实尺寸偏差，而且测量工作量大、效率低。此外对于量大而局部具有复杂细节特征的构件，在局部复杂构造尺寸上测量更加困难，往往存在人工难以测量或无法测量的项目，如涵洞管片的连接铰接缝，由于位置过高，人工难以测量到，而且没有较为精确的测量方法，同时目前的装配式构件尺寸采用如直尺、卷尺或标准样板等测量设备进行测量，只能描述选定测量位置的制造精度，不能反映构件局部构造三维层面的真实尺寸偏差，测量工作量大、效率低。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种装配式涵洞管片弧形铰缝构造尺寸的自动检验方法，解决涵洞管片弧形铰缝构件尺寸人工检测验收存在的测量难度大、测量效率低和测量精度低的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种装配式涵洞管片弧形铰缝构造尺寸的自动检验方法，包括以下步骤：

S1)获取弧形铰缝构造的点云模型，并导入设计模型；

所述的步骤S1)中，利用照片采集装置围绕环形铰缝构造拍摄的照片，进行重建生成弧形铰缝构造的点云模型。

S2)拾取点云模型的特征点和设计模型的基准点；

S3)将特征点与基准点根据位置关系配对；

所述的特征点为点云模型中弧形铰缝两侧弧线的四个端点，所述的基准点为设计模型中弧形铰缝两侧弧线的四个端点。

进一步地，所述的步骤S3)中，将位于弧形铰缝上同一位置的特征点和基准点对应配对。

更进一步地，所述的特征点拾取后，分别编号为点a、点b、点c和点d，所述的基准点拾取后，根据其与特征点在弧形铰缝上位置相同的原则，分别对应编号为点a＇、点b＇、点c＇和点d＇，并设定两编号对应的特征点和基准点为一组对应点，完成特征点与基准点的配对。

S4)将点云模型与设计模型配准；

所述的步骤S4)具体包括：

S401)旋转和平移点云模型；

S402)计算各组对应点之间的距离均方误差值，当距离均方误差值最小时停止旋转和平移，完成点云模型与设计模型配准。

S5)计算点云模型中各点的误差；

所述的步骤S5)具体包括：

S501)计算点云模型的一点与设计模型表面的垂直距离，作为点云模型中该点的误差；

S502)判断该点在设计模型所围区域之外还是所围区域之内，若在所围区域之外，则设定该垂直距离为正值，若在所围区域之内，则设定该垂直距离为负值；