专利名称：基于空间距离的异型构件几何轴线位置关系的检测方法
技术领域：
本发明属于测量检测技术领域，具体涉及一种基于空间距离的异型构件几何轴线位置关系的检测方法。
背景技术：
异型构件广泛用于各种建筑结构和工程结构，如输电塔、起重运输机械、桥梁、船舶、反应塔等。异型构件的几何尺寸是判断异型构件是否合格的主要参数，在某些建筑结构和工程结构中(如各种电压等级的角钢结构输电线路铁塔、广播电视塔、微波通信铁塔、变电站构支架)，该参数对相关结构的现场顺利拼接及性能都有较大的影响。因此，需要对异型构件的几何尺寸进行精密检测与严格控制。目前，国内外还没有合适的异型构件几何尺寸精密检测方法。常用做法是对异型构件的几何尺寸不进行精密检测，只按传统方法进行粗略检测。

发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种基于空间距离的异型构件几何轴线位置关系的检测方法，实现异型构件几何尺寸现场高精度、快速获取，确定异型构件的轴线空间关系，计算轴线夹角值·与设计值进行比较，根据比较结果判断异型构件是否合格，从而实现异型构件几何尺寸精密检测及各种结构的性能与质量控制。样处理厂·的告知系统为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现:
基于空间距离的异型构件几何轴线位置关系的检测方法，包括以下步骤:
步骤I)选择两台高精度三维激光扫描仪相对放置，将待检测异型构件任意放置于两者之间升降台上；
步骤2)设置标靶，建立构件设计值数据库；
步骤3)通过升降台升降，利用三维激光扫描仪对异型构件进行扫描，获得异型构件任意坐标系下的点云数据,点云数据的形式为( ,% )!= OJ-.-m ；
步骤4)根据设置的标靶，利用标靶球的球心坐标做为控制点，对两台扫描仪的点云数据进行匹配，将两台扫描仪的坐标统一；
步骤5)提取构件I处的点云数据，其坐标为Oi 1.-1，提取构件I的两处不同高度截面处的点云数据，利用截面上的点云数据按最小二乘原理拟合获取截面圆的圆心的虚拟点云坐标(iHA)，该两点理论上应在构件I的轴线上；
步骤6)重复步骤4)和步骤5)，可拟合获取构件2轴线上两点虚拟点云坐标
步骤7)利用J^1的两点坐标可计算￡丨的方程为:
权利要求
1.基于空间距离的异型构件几何轴线位置关系的检测方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤I)选择两台高精度三维激光扫描仪相对放置，将待检测异型构件任意放置于两者之间升降台上； 步骤2)设置标靶，建立构件设计值数据库； 步骤3)通过升降台升降，利用三维激光扫描仪对异型构件进行扫描，获得异型构件任意坐标系下的点云数据，点云数据的形式为( ,. , ) i = O51--W ； 步骤4)根据设置的标靶，利用标靶球的球心坐标做为控制点，对两台扫描仪的点云数据进行匹配，将两台扫描仪的坐标统一； 步骤5)提取构件I处的点云数据，其坐标为= 0，1…提取构件I的两处不同高度截面处的点云数据，利用截面上的点云数据按最小二乘原理拟合获取截面圆的圆心的虚拟点云坐标(AH4)，(i「2,r2,z2),该两点理论上应在构件I的轴线上； 步骤6)重复步骤4)和步骤5),可拟合获取构件2轴线上两点虚拟点云坐标(Χ , Ζ/)，(W;;)； 步骤7)利用Z1的两点坐标可计算4的方程为:
全文摘要
本发明公开了一种基于空间距离的异型构件几何轴线位置关系的检测方法，通过两台高精度扫描仪扫描异型构件，获得任意坐标下点云数据，点云匹配，提取并计算两个构件的轴线，计算两轴线距离d，当满足时计算量轴线夹角，与设计夹角比较，得误差，判断误差是否满足要求。本发明利用三维激光扫描仪获得异型构件的几何数据，无需接触构件本身，点云数据处理利用计算机实现，其检测效率高，本发明的精度高是相对而言，最高可达0.02mm。
文档编号G01B11/26GK103234453SQ20131012861
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月15日 优先权日2013年4月15日
发明者曹爽, 赵轩, 赵显富, 孙景领, 王新志, 张育锋 申请人:南信大影像技术工程(苏州)有限公司