[发明专利]一种预制节段梁模板的精准化快速调整方法

权利要求书

1.一种预制节段梁模板的精准化快速调整方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：准备阶段，根据设计要求构建预制节段梁模板的BIM模型，而后在已调整就位的节段梁模板末端进行新建模板预拼装，确保模板各处包括油缸、丝杆和立柱在内的调节装置正常运行，并在上述两个模板上均粘贴用于摄像机采样的编码标记点；

步骤2：采样定位阶段，用相机对步骤1中相邻的两个模板拍照取样，而后对采集图像进行预处理，筛选图像局部区域检测特征点并计算描述子；通过矩阵转换求得新建模板编码标记点的实际三维坐标；

采集的编码标记点为无量纲三维坐标，需通过矩阵转换求得实际三维坐标，其转换矩阵为：

x_d＝rx_n+t

其中，x_d为已调整就位节段梁模板上编码标记点的实际三维坐标，x_n为已调整就位节段梁模板上编码标记点的无量纲三维坐标，r为旋转矩阵，t为平移向量；

最后通过已调整就位的节段梁模板编码标记点的设计三维坐标及新建模板编码标记点的实际三维坐标计算得出新建模板各处包括油缸、丝杆和立柱在内的调节装置的调节量；

新建模板上编码标记点从实际三维坐标至设计三维坐标的转换矩阵：

X_d＝RX_r+T

其中，X_d为待调整节段梁模板上编码标记点的设计三维坐标，X_r为待调整节段梁模板上编码标记点的实际三维坐标，R为旋转矩阵，T为平移向量；

在计算时，由于已知新建模板上编码标记点的实际三维坐标和设计三维坐标；因此得出转换矩阵表示模板各处调节装置对新建模板上编码标记点实际三维坐标的影响，其划分为6个分量，即3个坐标轴方向的平移和3个坐标轴方向的旋转：

R＝R_zR_yR_x

T＝T_x+T_y+T_z

其中，R_x、R_y和R_z分别表示x、y和z方向的旋转矩阵，T_x、T_y和T_z分别表示x、y和z方向的平移矩阵；

实际上，由于在设计节段梁模板时，往往使模板各处包括油缸、丝杆和立柱在内的调节装置的伸长或缩短方向与坐标轴方向相同，所以对于每个油缸、丝杆或立柱，其部分调节量与各坐标轴方向的旋转矩阵和平移矩阵的关系为：

R_i＝d_i×a_ri

T_i＝a_ti

其中，i表示坐标轴方向，可以取x、y或z；a_ri表示该油缸、丝杆或立柱为使i坐标轴方向产生R_i所需的部分调节量；a_ti表示该油缸、丝杆或立柱的为使i坐标轴方向产生T_i所需的部分调节量；d_i表示该油缸、丝杆或立柱自身轴线与i坐标轴方向旋转中心的距离；

步骤3：根据步骤2中计算得到的油缸、丝杆和立柱调节量调整新建模板的各部位支撑位置；而后在新建模板末端再搭设一组新建模板，而后重步骤1和步骤2，并始终以上一个已调整就位模板作为下一个新建模板的参照基准。

2.根据权利要求1所述的一种预制节段梁模板的精准化快速调整方法，其特征在于：所述步骤2中对采集图像进行预处理采用SIFT算法，将相机采集的图像分割成尺寸相同的多张子图像，然后按“相邻子图像只取其一”的规则选取子图像并保证选取的子图像在原图像上近似均匀地分布，按照上述规则选取的多个子图像应包括全部的编码标记点。

3.根据权利要求1所述的一种预制节段梁模板的精准化快速调整方法，其特征在于：所述步骤1中的编码标记点为多层圆环结构，包括由内至外依次转动连接的内环、编码环及外环；所述内环的外周上转动套装编码环，该编码环上复合粘贴有多个编码，且编码环的外周上转动套装外环；所述内环及外环上均固装有遮挡编码的遮光片。