[发明专利]解决工业管道桁架建构筑物实现逆向模型重构的方法

说明书

一种解决工业管道桁架建构筑物实现逆向模型重构的方法，属于冶金工业建筑技术领域。在对上述复杂的工业建筑进行测量工作时，为测绘成果统筹考虑，通过三维激光扫描技术手段获取整体点云，对获取的点云数据经过拼接去噪处理，利用软件剔除遮挡物点云，生成点云模型，并进行三维原始数据留存，使点云数据更直观用。可以真正做到直接从实物中进行快速的逆向三维数据采集及模型重构，无需进行任何实物表面处理。优点在于，突破了传统测量方式，能满足非接触式立体测量，实现远距离非接触测量，对于人员难以企及和十分危险的地段进行测量具有明显优势。能够完整保存和记录原始测绘数据，精度高、速度快、还原现场。

技术领域

本发明属于冶金工业建筑技术领域，特别涉及的虚拟现实、数字模型、三维仿真、冶金工业等方面。尤其涉及一种利用激光点云中的三维数据技术解决工业建构筑在数据管理领域中可以真正做到直接从实物中进行快速的逆向三维数据采集和模型重构。

背景技术

《地面三维激光扫描作业技术规程》(CH/Z3017-2015)

基于地面固定站的三维扫描技术：生产三维模型、DLG、DEM、平面图、立面图和剖面图，计算面积、体积和构件等。

三维激光扫描系统类似于传统测量中的全站仪，它是由一个激光扫描仪和一个内置或外置的数码相机，以及软件控制系统组成。二者的不同之处在于激光扫描仪采集的不是离散的单点三维坐标，而是阵列式“点云”数据。这些点云数据可以直接用来进行三维建模，而数码相机的功能就是提供对应模型的纹理信息。

例如‘首钢遗址公园’对工业建筑的主厂房及其附属设施(管线、管廊、支架、设备)现状复杂的情况而言，传统测量因现场、现状的特点，无法有效地将各附属设施完整的整合在一起。特别是对于复杂的工业建筑，在结合现状、规划、拆迁及复建分析时又往往会要求各成果材料具有位置、平面、立面、剖面等对应信息。

发明内容

本发明的目的在于提供一种解决工业管道桁架建构筑物实现逆向模型重构的方法，能满足非接触式立体测量。

本发明在对上述复杂的工业建筑进行测量工作时，为测绘成果统筹考虑，通过三维激光扫描技术手段获取整体点云，对获取的点云数据经过拼接去噪处理，利用软件剔除遮挡物点云，生成点云模型，并进行三维原始数据留存，使点云数据更直观用。可以真正做到直接从实物中进行快速的逆向三维数据采集及模型重构，无需进行任何实物表面处理，其激光点云中的每个三维数据都是直接采集目标的真实数据，使得后期处理的数据完全真实可靠。通过三维激光扫描技术手段对获取的点云数据经过SCENE拼接去噪处理，利用软件剔除遮挡物点云，生成高精度三角网模型，并进行三维原始数据留存，从而使点云数据更直观用。具体步骤如下：

1、在绿轴管廊及其周边建构筑物的范围内，根据周围现状进行现场踏勘，收集所需资料。

2、在绿轴管廊及其周边建构筑物的范围内，根据所需测设的构建物及周围现状通过传统仪器RTK结合全站仪布设控制点。

3、对绿轴管廊及其周边建构筑物范围内的地貌和建筑物及其附属设施进行扫描。扫描过程中，一般情况下保持扫描仪设置测站间隔控制在15-25米，如遇现场遮挡较多重复点云重叠不够40％以上的情况下，可依现场环境增加测站次数以保证测站精度。

4、将扫描后的原始数据分为原始照片和原始点云两个部分：

1)原始照片-处理后照片-彩色纹理贴图纸-三维实景，

2)原始点云-预处理后点云，

3)预处理后点云-局部点云数据-点云建模，

4)预处理后点云-整体点云数据-完整三维资料管理，

5、利用SCENE后处理软件配准点云数据可以采用三种方法，分别为基于目标、基于俯视图和云际。三维点云数据进行数据处理和计算，将配准好的数据进行精度分析统计得出整体点云。