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申请/专利权人：山东建筑大学

摘要：本发明公开了一种基于三维激光扫描的箱梁精准快速拼接方法，属于智能建造领域，包括步骤：步骤S1，点云获取阶段：采用架站位置选取方法，在箱梁拼接区视场之内架设三维激光扫描仪，设置扫描参数，获得箱梁拼接区的原始点云数据；步骤S2，平面拟合阶段，对点云进行预处理并手动裁剪箱梁上对接面相关点云，采用随机采样一致性算法拟合箱梁上对接面；步骤S3，箱梁位姿计算与调整阶段，基于液压千斤顶与箱梁上对接面的空间关系构建箱梁坐标系，计算各个液压千斤顶的升降量数据，并将数据发送给施工班组对液压千斤顶进行升降，完成拼接工作。本发明的方法用于指导桥梁建设中的箱梁拼接工作，确保箱梁精准快速拼接，实现桥梁建设降本增效。

主权项：1.一种基于三维激光扫描的箱梁精准快速拼接方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1，点云获取阶段：采用架站位置选取方法在箱梁拼接区的视场之内架设三维激光扫描仪，设置扫描参数，获取箱梁拼接区的原始点云数据；步骤S2，平面拟合阶段，对点云进行去噪、抽稀处理，手动进行点云分割，获得包括待拼接箱梁上表面和已拼接箱梁上表面的箱梁上对接面相关点云，并进行平面拟合：步骤S21，基于步骤S1获取的原始点云数据，进行数据预处理，使用高斯滤波进行点云去噪，消除噪声点；采用基于均匀距离的点云抽稀策略，降低点云数据量；通过手动进行点云裁剪，将箱梁上对接面的相关点云裁剪出来；步骤S22，采用随机采样一致性算法RANSAC进行箱梁上对接面拟合；步骤S3，箱梁位姿计算与调整阶段，基于液压千斤顶与箱梁上对接面的空间关系，建立箱梁坐标系，计算各个液压千斤顶的升降量数据，并将数据发送给施工班组对液压千斤顶进行升降，完成拼接工作：步骤S31，液压千斤顶空间关系获取：采用液压千斤顶来对箱梁节段拼接时的箱梁进行位姿调整，通过实地测量，预先获取到真实拼接场地中液压千斤顶的相对位置信息，获取液压千斤顶之间的距离；步骤S32，箱梁坐标系建立：以获取到的已拼接箱梁上表面作为参考，向外沿伸，成参考平面，通过待拼接箱梁上表面几何中心沿铅垂线与参考平面相交，得到参考点O，以该参考点为中心，建立箱梁坐标系；步骤S33，液压千斤顶升降量计算：通过待拼接箱梁上表面与箱梁坐标系中各个坐标平面的交线，以及液压千斤顶与上述交线的相对位置关系，计算各个液压千斤顶的升降量；步骤S34，施工班组调整箱梁位姿：将计算得到的液压千斤顶升降量数据发送给施工班组对液压千斤顶进行升降，调整箱梁位姿，完成拼接工作。

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