[发明专利]基于白光扫描的预制构件条状凹槽结合面粗糙度测评方法

权利要求书

1.一种基于白光扫描的预制构件条状凹槽结合面粗糙度测评方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1:在预制构件条状凹槽结合面上布置若干个测区预备区，并做好标记，所述测区预备区的面积至少容纳边长为150mm的正方形；

S2：利用手持式三维白光扫描仪对步骤S1中布置的测区预备区进行逐个扫描，获取原始三维点云数据；

S3：对其中一个测区预备区的原始三维点云数据进行坐标转换，经坐标转换后的三维点云数据以预制构件条状凹槽结合面所在平面为x-y平面，垂直于x-y平面为z轴向；

S4：利用点云数据处理软件的平面截取功能，在该测区预备区中截取一个正方形的测区，当凹槽间距无设计要求时，测区的边长为混凝土最大骨料粒径的2～3倍，当凹槽间距有明确设计要求时，测区的边长为设计间距的2倍；

S5：对该测区内的三维点云数据进行平面拟合，得到平均高度基准面,并作为z轴向零点；

S6：根据粗糙度设计指标值R，将平均高度基准面以上(0，R/2]区间划分为上凸基础区，将平均高度基准面以下[-R/2,0)区间划分为下凹基础区，并在上凸基础区以上依次划分上凸强化区和上凸超限区，在下凹基础区以下依次划分下凹强化区和下凹超限区，然后利用点云数据处理软件的色谱分析功能，将以上各划分区通过不同颜色区别显示，形成颜色段，得到测区色谱图；

S7：根据测区色谱图，并结合条状凹槽的形态特征，以下凹超限区配上凸超限区为第一优先级，下凹超限区配上凸强化区、上凸超限区配下凹强化区为第二优先级，下凹强化区配上凸强化区为第三优先级，下凹超限区配上凸基础区、上凸超限区配下凹基础区为第四优先级，下凹强化区配上凸基础区、上凸强化区配下凹基础区为第五优先级，下凹基础区配上凸基础区为第六优先级，在测区内相邻的凹槽和凸条上按照规定的优先级依次选择5组凹凸位置相对应的测点对，利用点云数据处理软件获得各测点对相对于平均高度基准面的偏差高度；

S8：分别计算步骤S7中5组测点对的凹凸深度值，去除最大值及最小值后，将剩余三个值的平均值作为该测区的粗糙度代表值μ₁；

S9：对剩余的各个测区预备区重复步骤S3～S8，得到各测区的粗糙度代表值μ_j；

S10：综合各测区的粗糙度测试结果得到所测预制构件结合面粗糙度推定值，并与粗糙度设计指标值R进行比对，得到预制构件结合面粗糙度的评价结果。

2.如权利要求1所述的基于白光扫描的预制构件条状凹槽结合面粗糙度测评方法，其特征在于，步骤S1中，所述测区预备区的数量不少于4个，且在预制构件条状凹槽结合面上均匀分布，测区预备区的边框线可用记号笔手工绘制。

3.如权利要求1所述的基于白光扫描的预制构件条状凹槽结合面粗糙度测评方法，其特征在于，步骤S4中，所述测区分布在测区预备区的居中位置，当凹槽间距无设计要求时，测区的边长为90㎜。

4.如权利要求1所述的基于白光扫描的预制构件条状凹槽结合面粗糙度测评方法，其特征在于，步骤S6中，以平均高度基准面为z轴向零点，上凸基础区以上(R/2，5R/8]区间划分为上凸强化区，(5R/8，+∞)区间划分为上凸超限区，下凹基础区以下[-5R/8，R/2)区间划分为下凹强化区，(-∞，5R/8)区间划分为下凹超限区。

5.如权利要求1或4所述的基于白光扫描的预制构件条状凹槽结合面粗糙度测评方法，其特征在于，步骤S6中，对各划分区进行色谱分析时，颜色段设置为6段，各颜色段之间应有明显差别。

6.如权利要求1所述的基于白光扫描的预制构件条状凹槽结合面粗糙度测评方法，其特征在于，步骤S7中，每组测点对包含两个测点，其中一个测点在凹糟内宽度方向的中部选取，另一个测点在相邻凸条上宽度方向的中部选取，且两个测点的连线应与凹槽长度方向基本垂直，利用点云数据处理软件获得位于凹槽内的测点相对于平均高度基准面的偏差高度H_a及位于凸条上的测点相对于平均高度基准面的偏差高度H_t；同一凹槽内的测点，其间距不应小于15㎜，可利用点云数据处理软件的距离测量功能进行复核。