[发明专利]一种基于三维激光扫描技术的建筑物整体变形监测方法

摘要

本发明公开了一种基于三维激光扫描技术的建筑物整体变形监测方法，包括以下步骤：获取建筑物点云数据，分割点云数据，数据规则化，点云模型变形分析，建筑物整体变形情况判断；本发明可以从建筑物海量点云数据中快速地提取出点云模型的三维空间特征，该空间特征具有旋转和平移的不变性，可以唯一地表达建筑物在三维空间中的姿态，根据建筑物点云模型三维空间特征的变化情况，能够分析判断该建筑物在三维空间中的整体变形情况，包括沉降、倾斜和旋转等，本发明充分利用了建筑物表面完整的点云数据对其整体变形情况进行分析，这种基于“面”的测量分析技术，有效避免了传统基于“点”变形监测中，变形分析结果所带有的局部性和片面性。

主权项

一种基于三维激光扫描技术的建筑物整体变形监测方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）获取建筑物点云数据：利用三维激光扫描技术，扫描得到变形前后建筑物完整的点云数据；（2）分割点云数据：将变形前后的点云数据按建筑物表面特征分别进行分割，得到分割后各子区域点云数据；（3）数据规则化：对变形前后各子区域点云数据进行规则化，形成按行、列顺序排列的规则点云数据；（4）点云数据空间特征提取：计算变形前后各个子区域点云模型的空间特征向量，并根据特征向量构建相应的空间特征坐标系统；（5）点云模型变形分析：根据建筑物点云模型每一子区域在变形前后的特征坐标系，计算该子区域的变形量，即平移量Δx_i、Δy_i、Δz_i和旋转角度α_i、β_i、γ_i，并由以上特征坐标系的空间变形量，判断分析建筑物点云模型各子区域在空间中变形情况；（6）建筑物整体变形情况判断：根据变形前后建筑物点云模型各子区域变形情况，分析建筑物各部分变形情况是否一致，若变形情况一致，则说明建筑物发生了整体变形，否则，说明建筑物各部分点云模型之间发生了相对变形。