[发明专利]基于三维激光扫描技术的古建筑健康监测方法及装置

说明书

一种基于三维激光扫描技术的古建筑健康监测方法及装置，包括获取古建筑的结构坐标信息和材质信息；根据预设的古建筑物健康评判规则，获取对所述古建筑的结构坐标信息和材质信息的评判结果；输出所述评判结果步骤。通过获取古建筑的结构坐标信息和材质信息，全面分析反映古建筑健康的各项参数，再对各项参数分别进行评判，综合对比得出古建筑的健康情况；在获取古建筑结构坐标信息时通过第一获取单元和第二获取单元分别进行获取，实现了对古建筑细节结构坐标信息的获取，克服了扫描仪无法扫描到的死角的不足。

技术领域

本发明涉及激光扫描技术领域，具体涉及一种基于三维激光扫描技术的古建筑健康监测方法及装置。

背景技术

三维激光扫描技术是国际上近期发展的一项高新技术，又被称做实景复制技术，是测绘领域继GPS技术之后的一次技术革命。它无需接触扫描文物表面，突破了传统的单点测量方法，具有高效率、高精度的独特优势。该技术作为获取空间数据的有效手段，已越来越被人们所重视，其精确、快速、操作便捷等优势应用在众多领域，在工业测量系统、文物修复、大型建筑物形变测量等方向发挥着重要的作用。

申请号CN201510279720.0公开了一种基于三维激光扫描技术的建构物健康监测系统，该系统中包括数据采集以及预处理模块，数据分析模块和智能预测模块，数据采集以及预处理模块所采集的建构物数据在数据分析模块中进行分析处理，智能预测模块结合数据分析结果以及所述数据采集以及预处理模块所采集的数据综合分析进而监测和评估建构物。数据采集以及预处理模块通过三维激光扫描仪对工程结构进行扫描，得到工程结构各区域点云数据。但是在其说明书中未公开数据采集以及预处理模块通过三维激光扫描仪如何获取工程结构各区域点云数据，使用普通三维激光扫描仪对工程结构进行扫描时，由于建筑物结构复杂，可能会存在诸多扫描仪无法扫描到的死角，致使收集到的数据不够全面，不能准确的反映工程结构的健康情况。同时该系统主要完成对工程结构轮廓进行分析，我们知道工程结构寿命或者安全性一方面受结构影响，另一方面随着时间的推移，材料逐渐发生老化、腐朽，特别是对于木质类古建筑，更需要从材料本身进行全方位检测分析。

发明内容

本发明为解决上述问题，提供一种基于三维激光扫描技术的古建筑健康监测方法及装置，旨在解决现有技术不能全面的收集与建筑物健康的相关数据的不足。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

一种基于三维激光扫描技术的古建筑健康监测方法，包括以下步骤：

获取古建筑的结构坐标信息和材质信息；

根据预设的古建筑物健康评判规则，获取对所述古建筑的结构坐标信息和材质信息的评判结果；

输出所述评判结果。

所述古建筑的结构坐标信息通过第一获取单元和第二获取单元进行获取，所述第一获取单元对古建筑外围结构坐标信息进行获取，所述第二获取单元对古建筑内部细节结构坐标信息进行获取，第二获取单元获取的古建筑内部细节结构坐标信息与第一获取单元获取的古建筑外围结构坐标信息通过坐标转化得到古建筑的结构坐标信息。

所述第一获取单元、第二获取单元分别包括测量单元、采集单元和处理单元。所述测量单元通过三维激光扫描仪对古建筑进行扫描，所述采集单元对所述测量单元量测到的数据进行采集，所述处理单元对所述采集单元采集到的数据进行处理，包括坐标的筛选、校正、构建。

所述古建筑的材质信息包括材料成分、材料年代、材料损伤信息。

所述古建筑物健康评判规则包括结构评判规则和材质评判规则。

所述结构评判规则包括：

(1)三维模型重建步骤；

(2)标准模型重建步骤；

(3)三维模型和标准模型比对步骤。