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申请/专利权人：中铁四局集团有限公司;无锡市城市重点建设项目管理中心;东南大学

摘要：本发明公开了一种基于三维激光扫描的桥梁支座位移测量方法，包括：首先根据已经施工成型的桥梁确定桥梁上支座的位置，在支座插入钢钉同时安装一个标靶；其次在支座对应的桥墩下方布置测站，在测站位置架设三维激光扫描设备，依次在测站位置进行点云扫描获取三维点云信息；识别标靶靶心坐标作为支座上座板在该测站的局部坐标系下的位置；经过一段时间后，再重复扫描一次获得支座上座板的新坐标；然后将各站点的局部坐标系进行变换，并统一到同一个坐标系中，完成点云配准；最后对点云配准后的两次扫描的靶心坐标进行求差运算，以得到扫描前后的支座位移值。本发明可适应更复杂的现场环境，减少了人为干扰，可更加精确高效获取桥梁支座位移。

主权项：1.一种基于三维激光扫描的桥梁支座位移测量方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：首先依据测试的对象，结合设计图纸与现场勘测确定桥梁支座位置，在支座正上方垂直于主梁底板边界线10cm处的主梁的侧面标记点位，将该点位视作支座位置，在点位处插入钢钉并粘贴标靶；步骤2：根据支座个数在现场布置测站，架设三维激光扫描仪并调平，设置扫描参数，依次在各个测站对桥梁支座进行点云扫描；步骤3：由于采用标准的标靶，使用配套商用点云处理软件对两次扫描的点云进行标靶靶心的识别；步骤4：等待一段时间，当支座位移发生后，再次对各个测站进行三维点云的扫描；步骤5：基于标靶的点云拼接及点云去噪：即利用外部的标靶将扫描坐标系转换到外部的坐标系，进而实现多视点云数据的拼接；先在待扫描区域建立统一的控制坐标网，然后将待测区域分成若干份，每个区域范围内都设置不得少于3个的靶标且获取其在控制网的坐标，再对每个区域进行激光扫描，同时得到靶标在当前仪器坐标系下的坐标，最后利用靶标的两套坐标求得坐标系之间的转换参数，进而使得多视点云数据变换到相同坐标系下，从而完成点云拼接，然后通过点云处理软件人工去除冗余点、孤立点，再借助去噪滤波算法去除混杂点，最终完成点云去噪；步骤6：将桥墩处的点云视为特征点云，前后两次扫描以桥墩处的点云为配准；步骤7：对于每个标靶，通过其在第一次和第二次扫描中的坐标位置，计算其位移向量；假设第一次扫描的标靶坐标为P1＝x1,y1,z1，第二次扫描的标靶坐标为P2＝x2,y2,z2；通过将位移向量与两个桥墩的基准位置相结合，计算支座沿三个方向的位移分量值x2-x1，y2-y1，z2-z1；支座的绝对位移值： Δi为第i为支座的位移值，x1,y1,z1为第一次标靶的位置坐标，x2,y2,z3为第二次标靶的位置坐标。

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