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三维激光扫描技术在钢结构检测中的应用

日期: 2014-09-17    来源:

外业数据获取

 

钢架结构呈圆环状,半径12米,较为复杂。根据实地勘察三站扫描即可获取大部分点云数据,点云拼接采用标靶拼接模式以保证拼接的质量。

扫描过程20分钟,共计扫描三站,采用中等密度扫描模式,获取点云丰富真实,如下图,钢结构点云展示。


钢结构点云展示


Cyclone基本处理及建模

 

将点云数据导入cyclone软件中,利用拼接模块将三站点云拼合到一起,误差低于2mm,提取目标点云,即钢架结构点云;将地面及其他噪音删除。因为在后面精度检测中我们可以直接利用点云,这是我们可以将点云直接导出,命名为“Pointcloud”。

利用cyclone将点云直接进行建模,用做展示或者生成2D线画图,如下图,模型、线画图展示。



模型、线画图展示


客户设计模型格式转化

 

客户模型设计是在其专用设计软件中完成,如果其格式与Geomagic软件不通用,我们可以利用Cyclone软件的CLOUDWORX和COE插件转化成其他格式。由于此设计模型为DWG格式,直接利用CAD另存为DXF格式后,Geomagic软件在显示过程中出现了错误,所以利用COE插件将转化进cyclone软件并转成Geomagic软件可识别的三维DXF格式,命名为“Model”。

 

钢架结构生产检测

 

同时将点云钢架结构实际点云数据“Pointcloud”和转化后原设计模型“Model”导入Geomagic比测软件中。如下图,转化模型导入Geomagic软件展示。


转化模型导入Geomagic软件展示


Geomagic软件中有一项自动对齐功能,利用此项功能将两个数据进行自动特征匹配,匹配过程不需要太多的人工干预,这样能提高人为误差的影响。匹配完成以后,Geomagic软件有另一个功能及三维检测功能,按照我们设定的参数两个数据自动进行比较,并用不同色带显示不同位置偏差量的大小,通过自动比较,最大偏差值在一公分左右。如果实际操作过程中我们有规定值,我们即可把规定值输入到上下最大公差处,在后期的报表中就会以此数值为标准,自动判断不同位置处焊接拼装钢结构是否符合我们的建造标准。如下图,自动比较成果展示。


自动比较成果展示

如果需要,软件还能将各检测位置处最终结果生成报表形式,报表的格式按照我们自己的需要进行设置即可,导出的格式也是多种多样,如PDF、WORD、EXCEL等等。

 

 结束语

三维激光扫描技术正在逐步改变测量人传统的测量方法,在仪器本身的性能及其点云数据信息量大得到用户认可的同时,越来越多常规测量无法完成或者很难完成的领域正被三维激光扫描技术攻克着。具有前瞻性的测量人正试图用它寻求更加快捷方便的方法创造着不光局限于测量界的奇迹。本利用案例利用三维激光扫描技术对钢结构生产精度进行检测,防止了钢架结构生产偏差过大给后期施工造成工期延误,甚至是给建筑物本身安全产生影响,提高生产精度、速度的同时,最大效率的保证了工程质量,节约了生产成本。

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