CN115526918A - 一种结构变形检测方法、系统、装置、电子设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种结构变形检测方法、系统、装置、电子设备及介质。该方法通过接收检测设备发送的被检测结构所在环境的坐标系，接收检测设备发送的被检测结构坐标系中多个位置点扫描得到的点云数据，基于位置点对点云数据进行拼接处理，得到被检测结构的整体点云数据，基于被检测结构的整体点云数据与比对对象进行匹配，确定被检测结构的整体点云数据相对于比对对象的变形信息。实现高效地发现不同阶段的变形误差，并迅速定位到变形区域所在的实体位置。
Description
技术领域
本发明实施例涉及建筑结构工程监测技术领域，尤其涉及一种结构变形检测方法、系统、装置、电子设备及介质。
背景技术
在建筑物的建筑的过程中，为了降低建筑物的结构变形导致的问题，需对建筑结构进行变形检测。
近年来，行业采用三维激光扫描技术采集建筑结构整体点云的方式避免以点盖面的测量方式，但常规三维激光扫描技术是基于标靶法或特征法，通过计算机ICP分析拼接点云，建筑结构整体点云的坐标系，与现场施工实体的坐标系不统一，需要人为干预调整，通过计算机最佳拟合的方式将两者坐标系实现统一。这样做虽然能实现建筑结构整体变形的误差分析，但分析的结果计算机拟合后的相对结果，无法反应现场的绝对误差，对工程现场的施工与质量部门的参考价值极低，同时无法实现快速定位到建筑结构实体的变形区域，需要人工去寻找定位。
发明内容
本发明提供一种结构变形检测方法、系统、装置、电子设备及介质，以实现建筑结构实体变形区域的位置地快速定位。
第一方面，本发明实施例提供了一种结构变形检测方法，所述方法包括：
接收检测设备发送的被检测结构所在环境的坐标系；
接收所述检测设备发送的被检测结构所述坐标系中多个位置点扫描得到的点云数据，基于所述位置点对所述点云数据进行拼接处理，得到所述被检测结构的整体点云数据；
基于所述被检测结构的整体点云数据与比对对象进行匹配，确定所述被检测结构的整体点云数据相对于所述比对对象的变形信息。
可选的，所述被检测结构的所在环境中预先设置n个控制点，n为大于或等于4的正整数，所述控制点基于所述检测设备预先构建的坐标系设置；
所述检测设备在任一位置点的通视范围内包括至少预设数量的控制点，以确定所述位置点在所述坐标系中的坐标。
可选的，基于所述位置点对所述点云数据进行拼接处理，得到所述被检测结构的整体点云数据，包括：
根据所述位置点的坐标，将所述位置点对应的点云数据在所述坐标系中进行物理拼接。
可选的，所述方法还包括：
在点云数据的拼接过程中，在确定存在缺失点云数据的情况下，根据缺失点云数据的位置范围，向所述检测设备发送扫描提示信息。
可选的，所述比对对象包括所述被检测结构的建筑信息模型、所述被检测结构在任意历史时刻得到的整体点云数据中的一项或多项。
可选的，所述变形信息包括：变形位置和变形量。
可选的，所述方法还包括：
根据所述变形信息确定所述被检测结构上的变形区域，基于所述变形区域的坐标数据生成放样控制指令，将所述放样控制指令发送至所述检测设备，以使所述检测设备响应于所述放样控制指令对所述被检测结构上的变形区域进行放样处理。
可选的，所述检测设备为全站扫描一体设备，用于构建被检测结构所在环境的坐标系，以及在所述坐标系下对被检测结构进行点云扫描；还用于响应于放样控制指令，对被检测结构进行放样处理
或者，
所述检测设备包括全站仪和扫描仪，所述全站仪和所述扫描仪通信连接；所述全站仪用于构建被检测结构所在环境的坐标系，将所述坐标系传输至所述扫描仪；以及还用于响应于放样控制指令，对被检测结构进行放样处理；
所述扫描仪在所述坐标系下对所述被检测结构进行点云扫描，将扫描得到的点云数据传输至所述全站仪。
第二方面，本发明实施例还提供了一种结构变形检测系统，包括检测设备和处理设备，其中，所述检测设备与所述处理设备通信连接，所述检测设备位于被检测结构所在环境内，所述被检测结构的所在环境中预先设置n个控制点，n为大于或等于4的正整数，所述控制点基于所述检测设备预先构建的坐标系设置；其中，
所述检测设备用于预先构建被检测结构所在环境的坐标系，以及在所述坐标系下对所述被检测结构进行点云扫描，得到多个位置点扫描得到的点云数据，并传输至所述处理设备；
所述处理设备用于在所述坐标系下，基于所述位置点对所述点云数据进行拼接处理，得到所述被检测结构的整体点云数据，基于所述被检测结构的整体点云数据与比对对象进行匹配，确定所述被检测结构的整体点云数据相对于所述比对对象的变形信息。
第三方面，本发明实施例还提供了一种结构变形检测装置，所述装置包括：
坐标系获取模块，用于接收检测设备发送的被检测结构所在环境的坐标系；
拼接模块，用于接收所述检测设备发送的被检测结构所述坐标系中多个位置点扫描得到的点云数据，基于所述位置点对所述点云数据进行拼接处理，得到所述被检测结构的整体点云数据；
信息匹配模块，用于基于所述被检测结构的整体点云数据与比对对象进行匹配，确定所述被检测结构的整体点云数据相对于所述比对对象的变形信息。
第四方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行第一方面中任一项所述的结构变形检测方法。
第五方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现第一方面中任一项所述的结构变形检测方法。
本发明通过接收检测设备发送的被检测结构所在环境的坐标系，接收检测设备发送的被检测结构坐标系中多个位置点扫描得到的点云数据，基于位置点对点云数据进行拼接处理，得到被检测结构的整体点云数据，基于被检测结构的整体点云数据与比对对象进行匹配，确定被检测结构的整体点云数据相对于比对对象的变形信息。实现高效地发现不同阶段的变形误差，并迅速定位到变形区域所在的实体位置，节省了人力，统一了被检测结构实际所在环境与点云扫描计算时的坐标系，实现点云扫描拼接计算得出的变形区域与实际现场结构实体的变形区域高度匹配，减少了误差来源。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一中提供的一种结构变形检测方法的流程图；
图2是本发明实施例一中提供的一种现场布置示意图；
图3是本发明实施例二中提供的一种结构变形检测系统的结构示意图；
图4是本发明实施例三中提供的一种结构变形检测装置的结构示意图；
图5是本发明实施例四中提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例一
图1是本发明实施例一提供的一种结构变形检测方法的流程图，本实施例可适用于检测现场结构变形的情况，该方法可以由结构变形检测装置来执行，该结构变形检测装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该结构变形检测装置可配置于诸如计算机、服务器、移动终端等的电子设备中。
参见图2，图2是本发明实施例提供的场景示意图，图2中控制点和扫描站的位置仅为示例，在具体的实施例中，根据被检测结构以及所在环境具体设置。其中，在被检测结构的所在环境中预先设置n个控制点，n为大于或等于4的正整数，控制点基于检测设备预先构建的坐标系设置，且控制点之间互相通视，检测设备在任一位置点的通视范围内包括至少预设数量的控制点，以确定位置点在坐标系中的坐标。
其中，控制点为在对被检测结构进行点云扫描的过程中提供参考位置的参考点，可以在被检测结构的所在环境中任意位置处进行设置，控制点间可以是等距设置也可以是无规则设置，满足预设条件的情况下根据实际情况具体设置即可，此处不做具体限定，控制点处可以设置信标进行标记，此处不限定信标的具体类型，且在工程实施期间控制点需要保护，破坏率不得高于25％。需要说明的是，控制点的位置坐标是基于检测设备预先创建的坐标系确定的。
示例性的，具体参见图2，使用检测设备建立工程现场精密测量控制网，该控制网中包括围绕被检测结构设置的若干但不少于四个控制点，且所有控制点之间互相通视，此处被检测结构包括但不限于钢结构，图2中的待检测钢结构建筑物即为被检测结构。检测设备可以设置在任意可与工程现场控制网中的至少3个控制点保持通视的位置，例如，检测设备可在各个扫描站位置依次对被检测结构进行点云扫描，扫描站1位置处与控制点1、控制点2、控制点8相互通视，扫描站2位置处与控制点2、控制点3、控制点4相互通视，扫描站3位置处与控制点4、控制点5、控制点6相互通视，扫描站4位置处与控制点6、控制点7、控制点8相互通视，控制点的设置位置可以由现场检测人员根据实际情况进行设置，满足预设要求即可，此处不做具体限定。通过后方交会的测量原理，设定扫描站的位置，检测设备自动记录该扫描站所在位置点在工程现场控制网中的位置并确定该位置在坐标系中的坐标。
通过基于预先设置的坐标系设置多个控制点并确定控制点所在位置在坐标系中的坐标，得到控制点的在被检测结构的所在环境中的绝对坐标，提高了计算拼接点云的精度。
集成有结构变形检测装置的电子设备(图2中未示出)与上述环境中的检测设备通信连接，可与检测设备进行数据传输，例如向检测设备发送控制指令，或者，接收检测设备发送的点云数据等，并对检测设备发送的点云数据进行变形检测。
如图1所示，该方法包括：
S110、接收检测设备发送的被检测结构所在环境的坐标系。
其中，检测设备可以为全站扫描一体设备，可以是同时具备全站仪与扫描仪功能的设备，可用于构建被检测结构所在环境的坐标系，以及在坐标系下对被检测结构进行点云扫描，此处扫描一体设备与本实施例中的电子设备通信连接。可选的，检测设备还可以包括全站仪和扫描仪，全站仪和扫描仪通信连接，全站仪用于构建被检测结构所在环境的坐标系，并将坐标系传输至扫描仪，扫描仪在坐标系下对被检测结构进行点云扫描，将扫描得到的点云数据传输至所述全站仪，此处检测设备中的全站仪与本实施例中的电子设备通信连接。其中，全站仪，即全站型电子测距仪(Electronic Total Station)，是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，是集水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差测量功能于一体的测绘仪器系统，扫描仪可以是三维激光扫描仪等。本实施例中，对检测设备的具体结构不作限定，能够实现创建坐标系以及点云扫描的功能即可。
其中，被检测结构所在环境的坐标系可以由检测设备根据初始位置坐标创建。示例性的，检测设备接收所在位置的初始位置坐标，该初始位置坐标可以是所在位置的绝对坐标，例如所在位置的经纬度；初始位置坐标还可以是所在位置的相对坐标，例如可以是被检测结构的建筑信息模型的坐标系中关键点坐标，例如原点坐标等。具体的，可以是通过检测设备的显示界面，获取操作人员输入的初始坐标位置；还可以是连接定位设备，接收定位设备传输的所在位置的初始坐标位置，此处对初始位置坐标的获取方式不作限定。此处初始位置坐标可以是一个或多个位置的初始坐标，不作限定。检测设备中配置有坐标系构建规则，基于预先输入的初始位置坐标创建坐标系。
通过统一被检测结构实际所在环境与点云扫描计算时的坐标系，在进行点云数据的计算拼接时无需转换坐标数据，实现点云扫描拼接计算得出的变形区域与实际现场结构实体的变形区域高度匹配，减少了误差来源。
S120、接收检测设备发送的被检测结构坐标系中多个位置点扫描得到的点云数据，基于位置点对点云数据进行拼接处理，得到被检测结构的整体点云数据。
其中，位置点可以是检测设备进行点云扫描的所在位置点，可以是被检测结构的所在环境中的任意能够实现与至少三个控制点实现通视的位置，例如，具体参见图2中扫描站1、扫描站2、扫描站3、扫描站4的位置点。点云数据(point cloud data)是指在一个三维坐标系统中的一组向量的集合，扫描资料以点的形式记录，每一个点包含有三维坐标，有些可能含有颜色信息(RGB)或反射强度信息(Intensity)。点云数据可以由现场测定人员在检测设备上选定扫描范围后利用设备自动开始完成空间点云采集。
根据被检测结构的具体情况，在一个位置点无法对被检测结构进行整体点云扫描的情况下，通过在多个位置点对被检测结构分别进行局部点云扫描，得到多个点云数据。相应的，根据位置点的坐标，将位置点对应的点云数据在坐标系中进行物理拼接，以得到被检测设备的整体点云数据。
对于检测设备在任一位置点，在通视状态下可得到至少三个控制点的坐标，基于至少三个控制点的坐标可构建一个平面，在该平面内确定所在位置点的坐标。相应的，接收检测设备传输的点云数据分别对应一个位置点，基于位置点对点云数据进行拼接。具体的，检测设备扫描得到点云数据分别对应点云坐标，即各点云数据与位置点之间的相对位置关系已知，在确定位置点在坐标系中的位置的情况下，可确定点云数据在坐标系中的位置。本实施例中，确定位置点在坐标系中的位置，进一步，确定点云数据在坐标系中的位置；将各位置点对应的点云数据基于上述方式进行拼接，得到被检测设备的整体点云数据。
通过预先建立的坐标系及控制网，获取控制点的物理坐标，从而确定点云的工程现场绝对坐标信息，大幅度提高点云精度，从而使这个表格图点云数据反应的误差所见即所得。
可选的，在点云数据的拼接过程中，在确定存在缺失点云数据的情况下，根据缺失点云数据的位置范围，向检测设备发送扫描提示信息。
示例性的，具体参见图2，若在拼接过程中，可根据被检测结构的理论结构对拼接得到的点云数据进行验证，若存在局部点云数据的缺失，在坐标系中确定缺失点云数据的位置范围，基于缺失点云数据的位置范围生成扫描提示信息。具体的，将检测设备的扫描范围与缺失点云数据的位置范围进行比对，若检测设备的扫描范围大于或等于缺失点云数据的位置范围，则根据缺失点云数据的位置范围确定扫描位置点，基于扫描位置点生成扫描提示信息，发送至检测设备，以使检测设备在扫描位置点对被检测设备进行补充扫描。若检测设备的扫描范围小于缺失点云数据的位置范围，可生成两个或两个以上的扫描位置点，并基于扫描位置点生成扫描提示信息，发送至检测设备。
通过向检测设备发送扫描提示信息，提示现场检测人员在新增的扫描位置处进行点云采集，从而补全点云数据。
通过在拼接过程中发送缺失点云数据的扫描提示信息，确保了拼接得出的整体点云数据的完整性，进而使其能够清楚地反映被检测结构的实际变形情况。
S130、基于被检测结构的整体点云数据与比对对象进行匹配，确定被检测结构的整体点云数据相对于比对对象的变形信息。
其中，对比对象可以包括被检测结构的建筑信息模型、被检测结构在任意历史时刻得到的整体点云数据中的一项或多项，可选的，被检测结构的建筑信息模型可以是被检测结构建筑的理论设计图纸或BIM模型等。
其中，变形信息可以包括变形位置和变形量。
示例性的，若当前整体点云数据为第一次检测时的整体点云数据，则将整体点云数据与被检测结构的建筑信息模型进行比对确定整体点云数据的形变信息，从而确定被检测结构建筑的变形位置及变形量。若当前整体点云数据为第N(N大于1)次检测时的整体点云数据，则对比对象可以是第N次检测前的任意历史检测时刻所得的整体点云数据。
通过整体点云数据与历史整体点云数据或建筑信息模型进行比对，实现对被检测结构建筑每一道工序造成的结构变形信息的获取。可选的，将当前的整体点云数据与前一次整体点云数据进行比对，确定新增结构变形信息；将当前的整体点云数据与第一次整体点云数据进行比对，确定累计结构变形信息。
可选的，在确定被检测结构的整体点云数据相对于比对对象的变形信息之后还可以根据变形信息确定被检测结构上的变形区域，基于所述变形区域的坐标数据生成放样控制指令，将所述放样控制指令发送至所述检测设备，以使所述检测设备响应于所述放样控制指令对所述被检测结构上的变形区域进行放样处理，例如，检测设备基于变形区域的坐标数据调节设备姿态，以激光投射的方式定位现场变形区域。通过放样处理实现变形区域在被检测结构的实体上精确定位，减少了误差来源，降低了误差的产生。
在一些实施例中，变形区域可以是变形量超出变形阈值的变形位置的集合，该变形量可以是单次变形量或累计变形量，此处根据检测需求设置。可选的，基于所述变形区域的坐标数据生成放样控制指令，可以是基于变形区域中最大变形量对应的坐标数据生成放样控制指令，以使得检测设备对最大变形量的对应位置进行放样处理；可选的，基于所述变形区域的坐标数据生成放样控制指令，还可以是基于变形区域的边界坐标数据生成放样控制指令，以使得检测设备对变形区域的边界进行放样处理。
此处，检测设备为全站扫描一体设备的情况下，该全站扫描一体设备还用于响应于放样控制指令，对被检测结构进行放样处理。检测设备包括全站仪和扫描仪的情况下，全站仪还用于响应于放样控制指令，对被检测结构进行放样处理。
本实施例的技术方案，通过接收检测设备发送的被检测结构所在环境的坐标系，接收检测设备发送的被检测结构坐标系中多个位置点扫描得到的点云数据，基于位置点对点云数据进行拼接处理，得到被检测结构的整体点云数据，基于被检测结构的整体点云数据与比对对象进行匹配，确定被检测结构的整体点云数据相对于比对对象的变形信息。实现高效地发现不同阶段的变形误差，并迅速定位到变形区域所在的实体位置，节省了人力，统一了被检测结构实际所在环境与点云扫描计算时的坐标系，实现点云扫描拼接计算得出的变形区域与实际现场结构实体的变形区域高度匹配，减少了误差来源。
实施例二
图3是本发明实施例二提供的一种结构变形检测系统的结构示意图，如图3所示，该系统包括：包括检测设备310和处理设备320，其中，所述检测设备310与所述处理设备320通信连接。
检测设备310位于被检测结构所在环境内，所述被检测结构的所在环境中预先设置n个控制点，n为大于或等于4的正整数，所述控制点基于所述检测设备预先构建的坐标系设置。
其中，所述检测设备310用于预先构建被检测结构所在环境的坐标系，以及在所述坐标系下对所述被检测结构进行点云扫描，得到多个位置点扫描得到的点云数据，并传输至所述处理设备320。
处理设备320用于在所述坐标系下，基于所述位置点对所述点云数据进行拼接处理，得到所述被检测结构的整体点云数据，基于所述被检测结构的整体点云数据与比对对象进行匹配，确定所述被检测结构的整体点云数据相对于所述比对对象的变形信息。
可选的，处理设备320具体用于根据所述位置点的坐标，将所述位置点对应的点云数据在所述坐标系中进行物理拼接。
可选的，处理设备320还用于在点云数据的拼接过程中，在确定存在缺失点云数据的情况下，根据缺失点云数据的位置范围，向所述检测设备发送扫描提示信息。
可选的，所述比对对象包括所述被检测结构的建筑信息模型、所述被检测结构在任意历史时刻得到的整体点云数据中的一项或多项。
所述变形信息包括：变形位置和变形量。
可选的，处理设备320根据所述变形信息确定所述被检测结构上的变形区域，基于所述变形区域的坐标数据生成放样控制指令，将所述放样控制指令发送至所述检测设备；
检测设备310基于所述变形区域的坐标数据对所述被检测结构上的变形区域进行放样处理。
可选的，检测设备310为全站扫描一体设备，用于构建被检测结构所在环境的坐标系，以及在所述坐标系下对被检测结构进行点云扫描；还用于响应于放样控制指令，对被检测结构进行放样处理
或者，检测设备310包括全站仪和扫描仪，所述全站仪和所述扫描仪通信连接；所述全站仪用于构建被检测结构所在环境的坐标系，并将所述坐标系传输至所述扫描仪；以及还用于响应于放样控制指令，对被检测结构进行放样处理；所述扫描仪在所述坐标系下对所述被检测结构进行点云扫描，将扫描得到的点云数据传输至所述全站仪。
需要说明的是，对于本发明实施例的结构变形检测系统而言，其能够实现结构变形检测方法，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本发明实施例所提供的结构变形检测系统能够实现结构变形检测方法，使得结构变形检测系统具备相应的有益效果。
实施例三
图4是本发明实施例三提供的一种结构变形检测装置的结构示意图。如图4所示，该装置包括：
坐标系获取模块410，用于接收检测设备发送的被检测结构所在环境的坐标系；
拼接模块420，用于接收所述检测设备发送的被检测结构所述坐标系中多个位置点扫描得到的点云数据，基于所述位置点对所述点云数据进行拼接处理，得到所述被检测结构的整体点云数据；
信息匹配模块430，用于基于所述被检测结构的整体点云数据与比对对象进行匹配，确定所述被检测结构的整体点云数据相对于所述比对对象的变形信息。
可选的，所述结构变形检测装置可以在被检测结构的所在环境中预先设置n个控制点，n为大于或等于4的正整数，所述控制点基于所述检测设备预先构建的坐标系设置；
所述检测设备在任一位置点的通视范围内包括至少预设数量的控制点，以确定所述位置点在所述坐标系中的坐标。
可选的，拼接模块420，包括：
物理拼接单元，用于根据所述位置点的坐标，将所述位置点对应的点云数据在所述坐标系中进行物理拼接。
可选的，所述结构变形检测装置，还包括：
信息缺失提示模块，用于在点云数据的拼接过程中，在确定存在缺失点云数据的情况下，根据缺失点云数据的位置范围，向所述检测设备发送扫描提示信息。
可选的，所述比对对象包括所述被检测结构的建筑信息模型、所述被检测结构在任意历史时刻得到的整体点云数据中的一项或多项。
可选的，所述变形信息包括：变形位置和变形量。
可选的，所述结构变形检测装置，还包括：
放样模块，用于根据所述变形信息确定所述被检测结构上的变形区域，基于所述变形区域的坐标数据生成放样控制指令，将所述放样控制指令发送至所述检测设备，以使所述检测设备响应于所述放样控制指令对所述被检测结构上的变形区域进行放样处理。
可选的，所述检测设备为全站扫描一体设备，用于构建被检测结构所在环境的坐标系，以及在所述坐标系下对被检测结构进行点云扫描；；还用于响应于放样控制指令，对被检测结构进行放样处理。
或者，
所述检测设备包括全站仪和扫描仪，所述全站仪和所述扫描仪通信连接；所述全站仪用于构建被检测结构所在环境的坐标系，并将所述坐标系传输至所述扫描仪；以及还用于响应于放样控制指令，对被检测结构进行放样处理；所述扫描仪在所述坐标系下对所述被检测结构进行点云扫描，将扫描得到的点云数据传输至所述全站仪。
本发明实施例所提供的结构变形检测装置可执行本发明任意实施例所提供的结构变形检测方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图5是本发明实施例四提供的一种电子设备的结构示意图。电子设备10旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
如图5所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。
电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如结构变形检测方法。
在一些实施例中，结构变形检测方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的结构变形检测方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行结构变形检测方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本发明的结构变形检测方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
实施例五
本发明实施例五还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机指令，计算机指令用于使处理器执行一种结构变形检测方法，该方法包括：
接收检测设备发送的被检测结构所在环境的坐标系；
接收所述检测设备发送的被检测结构所述坐标系中多个位置点扫描得到的点云数据，基于所述位置点对所述点云数据进行拼接处理，得到所述被检测结构的整体点云数据；
基于所述被检测结构的整体点云数据与比对对象进行匹配，确定所述被检测结构的整体点云数据相对于所述比对对象的变形信息。
在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (12)
1.一种结构变形检测方法，其特征在于，所述方法包括：
接收检测设备发送的被检测结构所在环境的坐标系；
接收所述检测设备发送的被检测结构所述坐标系中多个位置点扫描得到的点云数据，基于所述位置点对所述点云数据进行拼接处理，得到所述被检测结构的整体点云数据；
基于所述被检测结构的整体点云数据与比对对象进行匹配，确定所述被检测结构的整体点云数据相对于所述比对对象的变形信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述被检测结构的所在环境中预先设置n个控制点，n为大于或等于4的正整数，所述控制点基于所述检测设备预先构建的坐标系设置；
所述检测设备在任一位置点的通视范围内包括至少预设数量的控制点，以确定所述位置点在所述坐标系中的坐标。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述位置点对所述点云数据进行拼接处理，得到所述被检测结构的整体点云数据，包括：
根据所述位置点的坐标，将所述位置点对应的点云数据在所述坐标系中进行物理拼接。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在点云数据的拼接过程中，在确定存在缺失点云数据的情况下，根据缺失点云数据的位置范围，向所述检测设备发送扫描提示信息。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述比对对象包括所述被检测结构的建筑信息模型、所述被检测结构在任意历史时刻得到的整体点云数据中的一项或多项。
6.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述变形信息包括：变形位置和变形量。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述变形信息确定所述被检测结构上的变形区域，基于所述变形区域的坐标数据生成放样控制指令，将所述放样控制指令发送至所述检测设备，以使所述检测设备响应于所述放样控制指令对所述被检测结构上的变形区域进行放样处理。
8.根据权利要求1-7任一所述的方法，其特征在于，所述检测设备为全站扫描一体设备，用于构建被检测结构所在环境的坐标系，以及在所述坐标系下对被检测结构进行点云扫描；还用于响应于放样控制指令，对被检测结构进行放样处理；
或者，
所述检测设备包括全站仪和扫描仪，所述全站仪和所述扫描仪通信连接；所述全站仪用于构建被检测结构所在环境的坐标系，将所述坐标系传输至所述扫描仪；以及还用于响应于放样控制指令，对被检测结构进行放样处理；
所述扫描仪在所述坐标系下对所述被检测结构进行点云扫描，将扫描得到的点云数据传输至所述全站仪。
9.一种结构变形检测系统，其特征在于，包括检测设备和处理设备，其中，所述检测设备与所述处理设备通信连接，所述检测设备位于被检测结构所在环境内，所述被检测结构的所在环境中预先设置n个控制点，n为大于或等于4的正整数，所述控制点基于所述检测设备预先构建的坐标系设置；其中，
所述检测设备用于预先构建被检测结构所在环境的坐标系，以及在所述坐标系下对所述被检测结构进行点云扫描，得到多个位置点扫描得到的点云数据，并传输至所述处理设备；
所述处理设备用于在所述坐标系下，基于所述位置点对所述点云数据进行拼接处理，得到所述被检测结构的整体点云数据，基于所述被检测结构的整体点云数据与比对对象进行匹配，确定所述被检测结构的整体点云数据相对于所述比对对象的变形信息。
10.一种结构变形检测装置，其特征在于，所述装置包括：
坐标系获取模块，用于接收检测设备发送的被检测结构所在环境的坐标系；
拼接模块，用于接收所述检测设备发送的被检测结构所述坐标系中多个位置点扫描得到的点云数据，基于所述位置点对所述点云数据进行拼接处理，得到所述被检测结构的整体点云数据；
信息匹配模块，用于基于所述被检测结构的整体点云数据与比对对象进行匹配，确定所述被检测结构的整体点云数据相对于所述比对对象的变形信息。
11.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-8中任一项所述的结构变形检测方法。
12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-8中任一项所述的结构变形检测方法。
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Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
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| CN111174721A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-05-19 | 中国特种设备检测研究院 | 基于三维激光扫描的起重机械结构变形检测方法 |
| CN111811420A (zh) * | 2020-07-16 | 2020-10-23 | 山东大学 | 隧道三维轮廓整体绝对变形监测方法及系统 |
| CN113587835A (zh) * | 2021-07-22 | 2021-11-02 | 河北工业大学 | 一种利用三维激光扫描技术进行桥梁工程质量验收的方法 |
| CN114019473A (zh) * | 2021-11-09 | 2022-02-08 | 商汤国际私人有限公司 | 对象检测方法及装置、电子设备和存储介质 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2698411C1 (ru) * | 2018-06-05 | 2019-08-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет геосистем и технологий" | Способ геодезического мониторинга деформационного состояния земной поверхности на территории разрабатываемых открытым способом крупных рудных месторождений с применением технологии лазерного сканирования |
| CN111174721A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-05-19 | 中国特种设备检测研究院 | 基于三维激光扫描的起重机械结构变形检测方法 |
| CN111811420A (zh) * | 2020-07-16 | 2020-10-23 | 山东大学 | 隧道三维轮廓整体绝对变形监测方法及系统 |
| CN113587835A (zh) * | 2021-07-22 | 2021-11-02 | 河北工业大学 | 一种利用三维激光扫描技术进行桥梁工程质量验收的方法 |
| CN114019473A (zh) * | 2021-11-09 | 2022-02-08 | 商汤国际私人有限公司 | 对象检测方法及装置、电子设备和存储介质 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 张瀚;高飞;: "一种点云配准新方法在隧道变形监测中的应用研究" * |
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