[发明专利]基于三维扫描技术的桥梁结构尺寸检测方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于三维扫描技术的桥梁结构尺寸检测方法及系统，涉及桥梁结构检测和设计施工技术领域。该方法包括如下步骤：采用三维扫描设备分别对桥梁结构的外部和内部进行扫描；处理三维扫描设备的扫描数据，形成桥梁结构的三维空间结构模型；根据三维空间结构模型获取桥梁结构尺寸。该系统包括：三维扫描设备，用于对桥梁结构的外部和内部进行扫描，并生成扫描数据；数据处理模块，用于对扫描数据进行处理，生成三维空间结构模型，并根据三维空间结构模型获取桥梁结构尺寸。本发明不仅能够获得桥梁结构的连续尺寸，而且可以得到各个关键部位的尺寸，尺寸完整性好，无需投入大量的测点元器件和测试人员，投入成本低、检测效率高。

技术领域

本发明涉及桥梁结构检测和设计施工技术领域，具体是涉及一种基于三维扫描技术的桥梁结构尺寸检测方法及系统。

背景技术

既有桥梁结构的实际尺寸不仅是检验桥梁施工质量的技术指标，也是桥梁结构病害成因分析、维修方案设计、加固施工处理的重要考量因素，其检测方法广泛应用于桥梁检测评估、维修改造、养护管理等各类桥梁业务。传统的桥梁结构尺寸检测方法主要采用全站仪、水准仪、钢尺、激光断面仪等对支点、变截面、跨中等关键部位进行测试，再结合数据拟合得到桥梁结构尺寸。若想得到与实际桥梁结构尺寸较为接近的真实数据，则需通过大量的测点加密和测试工作，且得到的检测成果是不连续的、不近似的。

目前，就桥梁检测评估、维修改造、养护管理工作而言，这类检测方法得到的成果完整性差、投入大、时间长、社会经济效益不尽如人意。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种基于三维扫描技术的桥梁结构尺寸检测方法及系统。本发明不仅能够获得桥梁结构的连续尺寸，而且可以得到各个关键部位的尺寸，得到的尺寸完整性好，无需投入大量的测点元器件和测试人员，投入成本低、检测效率高。

本发明提供一种基于三维扫描技术的桥梁结构尺寸检测方法，该方法包括如下步骤：

采用三维扫描设备分别对桥梁结构的外部和内部进行扫描；

处理所述三维扫描设备的扫描数据，形成所述桥梁结构的三维空间结构模型；

根据所述三维空间结构模型获取桥梁结构尺寸。

在上述技术方案的基础上，对桥梁结构进行扫描之前，根据所述三维扫描设备的扫描半径和扫描精度，在桥梁结构附近布设至少一个测站，在对桥梁结构进行扫描时，三维扫描设备放置在测站处。

在上述技术方案的基础上，对桥梁结构进行扫描时，在桥梁结构附近布设至少两个测站，相邻的测站的扫描区域存在重合区域。

在上述技术方案的基础上，对桥梁结构进行扫描之前，在所述重合区域内布置至少一个靶标球，作为后续有重合区域的图像拼接的标志。

在上述技术方案的基础上，处理所述三维扫描设备的扫描数据包括：

将靶标球作为重合区域的拼接条件，对不同三维扫描设备的点云数据进行拼接，形成桥梁结构的外部三维模型和内部三维模型；

其中，三维空间结构模型由所述外部三维模型和所述内部三维模型拼接形成。

在上述技术方案的基础上，分别对所述桥梁结构的外部和内部进行扫描时，至少有一个靶标球的位置是固定不变的；

根据所述外部三维模型和所述内部三维模型内的靶标球位置，将所述外部三维模型和所述内部三维模型拼接。

本发明还提供一种基于三维扫描技术的桥梁结构尺寸检测系统，该系统包括：

三维扫描设备，用于对桥梁结构的外部和内部进行扫描，并生成扫描数据；