[发明专利]一种建筑全过程数字点云校正处理方法

说明书

本发明涉及点云校正的技术领域，揭露了一种建筑全过程数字点云校正处理方法，所述方法包括：对采集的三维点云数据进行坐标变换得到世界坐标系下的三维点云数据；利用最优三维点云数据增强模型对坐标转换后的三维点云数据进行增强，并结合建筑设计目标三维数据进行相似度计算，进而计算得到变换参数；若相似度计算结果小于指定阈值，则基于变换参数对当前建筑状态的三维点云数据进行校正，对当前建筑进行对应的校正处理。本发明通过对三维点云数据进行多轮采样以及感知处理，得到点云数据在不同分辨率下的缺失点云坐标，进而对缺失点云数据进行补全增强，根据当前建筑状态与目标建筑状态在方向的相似度大小，基于变换参数进行点云校正。

技术领域

本发明涉及点云校正的技术领域，尤其涉及一种建筑全过程数字点云校正处理方法。

背景技术

目前在现代化建筑生产过程中主要通过人工标定和机械自动化灌装完成建筑任务。首先通过建筑工人进行建筑骨架离线标定，然后利用灌装设备到达指定位置完成建筑任务。然而，工业现场中目标工件多为平面弱几何轮廓结构。平面弱几何轮廓结构主要是指整体以平面特征为主的被测物，其轮廓几何特征单一、表面法向量变化有限且表面纹理较少。同时由于存在灌装设备自身结构参数，工件标定结果、系统开环控制等存在偏差等影响因素，导致无法完成严格公差下的建筑任务，使得建筑物与实际预期建筑存在弱偏差，该种类型弱偏差虽然在低楼层建筑中无较大影响，但是随着建筑物高度的提升，存在偏差积累效应，具有一定的安全隐患。针对该问题，本发明提出一种建筑全过程数字点云校正处理方法，实现建筑全过程的精准误差控制和校正。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种建筑全过程数字点云校正处理方法，目的在于：1)基于目标建筑当前状态的三维点云数据，建立由相机拍摄像素坐标与世界坐标之间的映射转换关系，进而将三维点云数据由相机坐标系转换到世界坐标系，并采取相同方法得到三维点云数据与建筑设计目标三维数据之间的变换参数，通过结合极坐标系下三维点云坐标的极角以及建筑设计目标三维坐标的极角进行两者的相似度计算，以表征三维数据在方向上的差异性，若相似度计算结果小于指定阈值，则表示当前建筑状态与建筑设计目标存在较大差异，因此基于变换参数对当前建筑状态的三维点云数据进行校正，并根据校正结果对当前建筑进行对应的校正处理，实现建筑全过程数字点云校正处理；2)通过构建三维点云数据增强模型，在不同分辨率下对点云数据进行采样处理，对不同分辨率的采样结果进行编码处理，形成多层次编码特征，进而对多层次编码特征进行感知以及上采样处理，得到不同分辨率下的缺失点云坐标，将不同分辨率下的缺失点云坐标同原始点云坐标进行结合，形成补全增强后的三维点云坐标集合，实现缺失点云数据的补全增强。

实现上述目的，本发明提供的一种建筑全过程数字点云校正处理方法，包括以下步骤：

S1：采集目标建筑当前状态的三维点云数据，并对采集的三维点云数据进行坐标变换得到世界坐标系下的三维点云数据；

S2：构建三维点云数据增强模型，所构建模型以世界坐标系下的三维点云数据为输入，以增强后的三维点云数据为输出；

S3：确定三维点云数据增强模型的优化目标函数并进行优化训练，得到最优三维点云数据增强模型；

S4：利用最优三维点云数据增强模型对坐标转换后的三维点云数据进行增强，对增强后的三维点云数据结合建筑设计目标三维数据进行相似度计算，并计算得到变换参数；

S5：若相似度计算结果小于指定阈值，则基于变换参数对当前建筑状态的三维点云数据进行校正，并根据校正结果对当前建筑进行对应的校正处理。

作为本发明的进一步改进方法：

可选地，所述S1步骤中采集目标建筑当前状态的三维点云数据，包括：