[发明专利]基于三维激光扫描的钢筋部品质量自动化检测方法

说明书

本发明公开了基于三维激光扫描的钢筋部品质量自动化检测方法，包括：将多个标靶安装在待测钢筋部品上；通过三维激光扫描仪对施工区域进行扫描，得到原始三维点云数据；对原始三维点云数据依次进行拼接和去噪处理，得到待测钢筋部品的三维点云数据；分别提取不同钢筋的圆心坐标并拟合得到对应钢筋的轴线；计算待测钢筋部品的关键尺寸；对钢筋部品节段的质量进行评价。本发明对由扫描仪获取的三维点云数据进行批量化拼接、去噪处理，并通过圆心、轴线提取的方法快速、自动计算得到待测钢筋部品的关键尺寸数据，再结合质量评价的方法清晰直观的判断钢筋部品的质量是否合格，极大提高了检测的精确度和工作效率。

技术领域

本发明涉及钢筋部品测量技术领域。更具体地说，本发明涉及基于三维激光扫描的钢筋部品质量自动化检测方法。

背景技术

目前在桥塔施工中，钢筋部品绑扎完成后需要对关键尺寸进行测量验收。传统的方法是通过卷尺或全站仪抽样对钢筋间距、保护层厚度、角度等验收项目进行测量，存在测量误差大，工效低等缺点，尤其是对于3m以上节段的多边形大尺寸桥梁索塔钢筋网片进行验收时，采用人工测量的方法不仅劳动强度大，而且工效较低。另外，传统测量手段只能选取部分点位进行测量，不能完整反应整个钢筋部品的成型质量，测量结果的准确度无法得到保证。

为解决上述问题，需要设计一种基于三维激光扫描技术的钢筋部品质量自动化检测方法，在保证测量精确度的条件下提高测量效率。

发明内容

本发明的目的是提供基于三维激光扫描技术的钢筋部品质量自动化检测方法，对由扫描仪获取的三维点云数据进行批量化拼接、去噪处理，并通过圆心、轴线提取的方法快速、自动计算得到待测钢筋部品的关键尺寸数据，再结合质量评价的方法清晰直观的判断钢筋部品的质量是否合格，极大提高了检测的精确度和工作效率。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了基于三维激光扫描的钢筋部品质量自动化检测方法，包括：

S1、将多个标靶安装在待测钢筋部品上；

S2、通过三维激光扫描仪对待测钢筋部品所在的施工区域从多个不同的方位进行扫描，得到原始三维点云数据；

S3、对原始三维点云数据依次进行拼接和去噪处理，得到待测钢筋部品的三维点云数据；

S4、从待测钢筋部品的三维点云数据中分别提取不同钢筋的圆心坐标并拟合得到对应钢筋的轴线；

S5、根据不同钢筋的圆心坐标和轴线自动计算待测钢筋部品的关键尺寸；

S6、分别计算待测钢筋部品中不同的钢筋部品节段在对接时的横向、纵向、径向偏差值，并根据计算结果对钢筋部品节段的质量进行评价。

优选的是，所述基于三维激光扫描的钢筋部品质量自动化检测方法，S1中，所述多个标靶为至少三个标靶，任意三个标靶的中心不位于同一条直线上。

优选的是，所述基于三维激光扫描的钢筋部品质量自动化检测方法，S3中，对原始三维点云数据进行拼接处理的方法包括：删除原始三维点云数据中的外部点云数据后，利用标靶对从不同的方位扫描得到的三维点云数据进行拼接，得到完整的待测钢筋部品的三维点云数据。

优选的是，所述基于三维激光扫描的钢筋部品质量自动化检测方法，S3中，对待测钢筋部品的三维点云数据进行去噪处理的方法包括：采用高斯滤波的方法对拼接后的三维点云数据进行自动去噪。

优选的是，所述基于三维激光扫描的钢筋部品质量自动化检测方法，S4中，对任一钢筋的轴线进行拟合的方法包括：

S41、截取所述钢筋的三维点云数据，使用RANSAC算法从中提取得到圆心坐标；

S42、提取对应钢筋在每个截面的圆心坐标，然后基于最小二乘法拟合得到所述钢筋的轴线。