[发明专利]一种利用无人机虚拟施工放样对结构物进行检测的方法

说明书

本发明公开了一种利用无人机虚拟施工放样对结构物进行检测的方法，步骤1：利用无人机采集施工区域的航拍影像及航测数据；步骤2：对获取的航拍影像及航测数据进行处理得到点云数据，并根据得到的点云数据建立施工区域的实景三维模型，得到第一三维模型；步骤3：将施工区域结构物的CAD设计图或者轮廓线数据导入并匹配至所述实景三维模型中，进行虚拟施工放样，得到第二三维模型；步骤4：将所述第一三维模型与所述第二三维模型进行比对，判断施工区域结构物是否符合设计要求。利用无人机进行施工虚拟放样，对施工结构物成品或半成品位置、结构尺寸进行测量检核，从而防止施工放样粗差。

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种利用无人机虚拟施工放样对结构物进行检测的方法。

背景技术

公路、铁路、市政等线路工程施工段落长，点多面广，施工过程中经常要对路基、桥梁和涵洞等施工结构物进行测量检核，确保工程施工结构物位置、尺寸正确，结构物核检通常采用全站仪、GNSS RTK等方法核检结构物的位置、结构尺寸，因部分结构物如桥梁高墩、路基高边坡等拆模或拆除脚手架后测量人员难以到达结构物顶部检测结构物中线、高程。需要专门搭设爬梯高空作业进行检测，测量人员设备的安全风险大，测量效率低。因此，需研发一种快速、准确、安全、高效的测量核检方法对线路工程路基、桥梁、涵洞等工程结构物进行测量。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种利用无人机虚拟施工放样对结构物进行检测的方法。

本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种利用无人机虚拟施工放样对结构物进行检测的方法，包括：

步骤1：利用无人机采集施工区域的航拍影像及航测数据；

步骤2：对获取的航拍影像及航测数据进行处理得到点云数据，并根据得到的点云数据建立施工区域的实景三维模型，得到第一三维模型；

步骤3：将施工区域结构物的CAD设计图或者轮廓线数据导入并匹配至所述实景三维模型中，进行虚拟施工放样，得到第二三维模型；

步骤4：将所述第一三维模型与所述第二三维模型进行比对，判断施工区域结构物是否符合设计要求。

进一步地，所述步骤1包括：

步骤1.1：根据施工区域结构物的分布范围确定无人机的航测范围，且所述航测范围必须包含所有需测量的施工区域结构物；

步骤1.2：根据需测量的施工区域结构物的精度要求，沿航拍线路均匀布设相控点，并采用GNSS RTK采集相控点的三维坐标；

步骤1.3：设置航拍地面分辨率、影像重叠度以及相对航高，规划航拍路线；

步骤1.4：沿所述航拍路线飞行并采集飞行平台中间、前、后、左、右五个视角的施工区域影像及相关POS数据。

进一步地，所述航拍影像及航测数据处理是指利用无人机上的航测影像处理软件对飞行平台中间、前、后、左、右五个视角的高分辨率影像进行空三加密、多视影像密集匹配后生成点云数据。

本发明的有益效果：

1、通过该虚拟放样方法，可以在施工前，核对结构物所在地形是否符合设计要求，如涵洞、隧道进出口和桥梁墩台等结构物实际位置与地形是否存在与设计图存在出入，为变更设计提供依据；

2、可以在施工前核查结构物施工所在地的地形地貌条件，优化施工便道设计、施工场地布置等施工组织设计；

3、可以在施工后对施工结构物成品或半成品的位置、结构尺寸进行测量核检，对检测数据进行统计分析，筛选出位置或尺寸偏差不符合要求的结构物，防止施工放样粗差；