[发明专利]基于BIM+全息投影的工程测量放线试验装置和方法

权利要求书

1.一种基于BIM+全息投影的工程测量放线试验装置，其特征在于它包括数控底座(1)和全息投影装置(7)，数控底座(1)上设置有独立数控可升降台(2-1)组成的升降阵列(2)模拟出放线场地凹凸不平环境，各独立数控可升降台(2-1)的上表面有全息纱布(3)，全息投影装置(7)由步进电机结构控制升降；

所述步进电机结构包括电动伸缩滑轨(4)、横杆滑轨(6)、传送履带和步进电机(5)，电动伸缩滑轨(4)为4根，在数控底座(1)的四个顶点按顺时针方向分别设置2根、1根、0根和1根；横杆滑轨(6)为2根，每根横杆滑轨(6)分别横向固定在相邻两根电动伸缩滑轨(4)的顶端；电动伸缩滑轨(4)和横杆滑轨(6)上覆有传送履带，传送履带受步进电机(5)提供动力运转；全息投影装置(7)设置在传送履带上，实现纵向和横向的位移；

所述全息投影装置(7)为装置盒，正面设置有半球形突出镜头(10)，半球形突出镜头(10)内设置有全息投影仪(11)和摄像头(12)；所述摄像头(12)集成图像识别模块，装置盒内集成wifi通信模块，信号采集模块，音频采集模块；

信号采集模块采集场地图像数据，场地图像数据通过图像识别模块比对，确定场地是否有硬物遮挡；若有硬物遮挡，场地图像数据通过wifi通信模块传输到PC端的BIM模型之中；在PC端人工设定新的放线方案，直至绕过障碍物。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述全息投影装置(7)在其底部开有网孔(8)，网孔(8)内设置有扬声器。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述全息投影装置(7)的后侧设置有屏幕(9)。

4.一种基于BIM+全息投影的工程测量放线试验方法，基于权利要求1-3任一项所述的装置，其特征在于它包括以下步骤：

步骤1.导入场地CAD图纸，创建放线场地基座的等比例缩尺BIM模型；

步骤2.基于BIM模型放样基准点位置，在Revit软件中画出场地的轴线，建筑轮廓线，在模型中是实现虚拟放线；

步骤3.开启方形数控底座，将BIM模型及确定的放线方案传输到装置盒中，升降阵列(2)的各独立数控可升降台(2-1)依据BIM地模模型自主升降，模拟出放线场地凹凸不平环境；

开启全息投影仪(11)，投射出包含轴线、轮廓线的网格线；同时开启摄像头(12)；

步骤4.启动步进电机控制装置，升起4根电动伸缩滑轨(4)，步进电机(5)通过传动履带控制横杆滑轨(6)在z轴上的移动到设定高度，步进电机(5)通过传动履带进一步控制两个全息投影装置(7)在x轴、y轴水平方向达到设定位置；开启全息投影仪(11)，分别从x轴，y轴方向投射场网格线到底座全息纱布上；

步骤5.摄像头将光像转化为电信号，通过哈希算法计算像素点上的灰度值，判断升降阵列上是否有硬物遮挡，如有遮挡，通过wifi模块将硬物遮挡的场地图像传回电脑，在Revit中改变放线方案，将新的放线方案传递给装置盒，控制步进电机调整全息投影装置位置，完成新的放线；

步骤6.重复步骤4-5，调整放线方案，步进电机(5)控制全息投影仪(11)移动到最佳投影位置，放线完成，实现瞬时放线工作。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于步骤3中，各独立数控可升降台(2-1)模拟放线现场地凹凸不平环境，并自主升降。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于步骤5中，如果场地上有硬物遮挡，全息投影仪(11)旁边的摄像头通过图像识别的方式检测到遮挡物，将拍摄的x轴，y轴两个方向上的图片通过wifi通信模块传输到BIM模型中，在模型中绘制出遮挡物位置。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于步骤5中，摄像头全程拍摄记录操作过程，并保存在SD卡中。