[发明专利]一种检测墙体鼓包形变的方法、测量机器人及存储介质

说明书

本申请涉及一种检测墙体鼓包形变的方法、测量机器人及存储介质，其中该方法包括：测量机器人获取预先确定的监测点阵格网的参数，其中，监测点阵格网包括墙体范围内的多个格网点，参数包括每个格网点在测量机器人的极坐标系下的水平角和竖直角；测量机器人根据监测点阵格网的参数进行无棱镜测距，测量各个格网点的距离观测值；测量机器人根据预先确定的墙体空间坐标系中墙体平面的法向量参数，将各个格网点的距离观测值投影到墙体空间坐标系中墙体平面的法向量上，得到各个格网点沿垂直墙体方向的鼓包量。通过本申请，实现了对墙体鼓包形变进行无接触测量，在不对墙体损伤的同时，保证变形监测的精度。并且，利用测量机器人实现了长期检测。

技术领域

本申请涉及墙体形变检测技术领域，尤其涉及一种检测墙体鼓包形变的方法、测量机器人及存储介质。

背景技术

城墙大多为夯土外包砖石的结构，在风雨等自然因素以及周边人类活动的影响下，墙体结构会产生损伤病害。城墙鼓包是墙体结构受损的显著特征之一，且鼓包对古城墙体的损伤极大，主要由温度、降雨等因素作用引起。表现为墙体的局部结构产生向墙体外鼓胀的现象，严重的城墙鼓包会导致墙面悬空甚至墙体坍塌，产生严重的安全隐患以及无法弥补的文化遗产损失。需要对城墙进行长期的监测，保证墙体的健康。而古城墙又因为其建筑性质的特殊性，监测时不能对墙体和结构造成损伤，这则需要无接触的测量方式，从而保证不对古城墙体造成二次伤害。

相关技术中，必须在监测点放置反射棱镜，无法满足城墙监测保护的无接触测量需求。此外，城墙需要周期性的长期监测数据，相关技术中依靠人工效率较低且无法实现长期、自动监测。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种检测墙体鼓包形变的方法、测量机器人及存储介质。

第一方面，本申请提供了一种检测墙体鼓包形变的方法，包括：测量机器人获取预先确定的监测点阵格网的参数，其中，监测点阵格网包括墙体范围内的多个格网点，参数包括每个格网点在测量机器人的极坐标系下的水平角和竖直角；测量机器人根据监测点阵格网的参数进行无棱镜测距，测量各个格网点的距离观测值；测量机器人根据预先确定的墙体空间坐标系中墙体平面的法向量参数，将各个格网点的距离观测值投影到墙体空间坐标系中墙体平面的法向量上，得到各个格网点沿垂直墙体方向的鼓包量。

在某些实施例中，测量机器人根据监测点阵格网的参数进行无棱镜测距，测量各个格网点的距离观测值，包括：测量机器人根据监测点阵格网的参数进行多次无棱镜测距，以各个格网点多次测量的平均值作为其的距离观测值。

在某些实施例中，上述多个格网点为等间距的。

第二方面，本申请提供了一种测量机器人，该测量机器人包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序；计算机程序被处理器执行时实现上述检测墙体鼓包形变的方法的步骤。

第三方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有检测墙体鼓包形变的程序，检测墙体鼓包形变的程序被处理器执行时实现上述检测墙体鼓包形变的方法的步骤。

第四方面，本申请提供了一种使用测量机器人检测墙体鼓包形变的方法，包括：在墙体附近设置测量机器人，并确定测量机器人的中心坐标；建立墙体空间坐标系，并确定墙体空间坐标系中墙体平面的法向量参数，在墙体范围内内插出墙体空间坐标系下的多个格网点的三维坐标，得到监测点阵格网；根据各个格网点的三维坐标和测量机器人的中心坐标，确定各个格网点在测量机器人极坐标系下的竖直角和水平角，得到监测点阵格网的参数；将监测点阵格网的参数和法向量参数提供给上述测量机器人，由上述测量机器人按照上述方法确定各个格网点沿垂直墙体方向的鼓包量。

在某些实施例中，在墙体附近设置测量机器人，包括：在墙体附近选取稳定位置，在稳定位置布设三个基准点；建立强制归心装置，测定三个基准点的坐标；在三个基准点中的一个基准点设置测量机器人，将另外两个基准点作为定向点和检查点。