一种基于三维扫描的建筑测量方法、系统、介质及产品与流程

专利2025-03-05  30


本技术涉及勘测领域,尤其涉及一种基于三维扫描的建筑测量方法、系统、介质及产品。


背景技术:

1、随着建筑工程行业的快速发展,建筑物的设计与施工日趋复杂化、精细化。在规划监督和竣工验收阶段,需要对建筑物的位置、尺寸、高度等关键参数进行精确测量,以确保工程质量符合设计要求。

2、相关技术中,建筑测量主要采用全站仪、水准仪等传统测量仪器进行单点测量。测量人员需要在建筑物内外设置多个测量控制点,通过逐点测量获取空间坐标数据。对于建筑物垂直度、平整度等参数的测量,通常使用经纬仪、靠尺等工具,测量人员需要在多个位置进行重复测量。

3、然而,在复杂空间环境下,传统测量设备的安装和操作受到限制,影响测量效果;例如,对于异形建筑和精细构件,单点测量方式难以准确获取其几何特征。


技术实现思路

1、本技术提供了一种基于三维扫描的建筑测量方法、系统、介质及产品,用于更加全面地获取建筑数据,提高建筑测量的精度。

2、第一方面,本技术提供了一种基于三维扫描的建筑测量方法,应用于建筑测量系统,该方法包括:获取目标建筑物的bim模型数据和测量参数阈值,并根据bim模型数据确定分区扫描路径;按照分区扫描路径对目标建筑物进行扫描,得到目标建筑物的点云数据集;根据点云数据集生成目标建筑物的三维数字模型,并将三维数字模型划分为若干个特征区域;每个特征区域包含至少一个特征构件;提取特征区域中的特征点集,并与bim模型数据中对应区域的对应点集建立映射关系;基于映射关系计算特征区域的实测参数;将实测参数与测量参数阈值进行比对,确定异常区域并生成测量技术报告。

3、在上述实施例中,建筑测量系统结合分区扫描路径进行三维扫描,生成点云数据并建立与bim模型的映射关系,实现了对建筑物的全面数字化测量。通过特征区域划分和实测参数比对,能够精确识别异常区域,克服了传统单点测量的局限性,提高了测量效率和准确性。

4、结合第一方面的一些实施例,在一些实施例中,按照分区扫描路径对目标建筑物进行扫描,得到目标建筑物的点云数据集的步骤,具体包括:按照分区扫描路径对目标建筑物进行扫描,并在扫描过程中实时监测点云数据密度;在点云数据密度低于预设密度阈值时,调整扫描设备的采样频率;记录采样频率调整的时间节点和调整参数;基于时间节点和调整参数对扫描得到的点云数据进行分段标记,生成目标建筑物的点云数据集。

5、在上述实施例中,建筑测量系统通过实时监测点云数据密度并动态调整采样频率,结合时间节点和调整参数进行分段标记,确保了扫描数据的完整性和质量,能够适应复杂建筑环境下的测量需求,保证扫描数据密度符合要求,提高了测量数据的可靠性。

6、结合第一方面的一些实施例,在一些实施例中,将实测参数与测量参数阈值进行比对,确定异常区域并生成测量技术报告的步骤,具体包括:对实测参数与测量参数阈值进行差值计算,得到测量偏差值;根据测量偏差值确定特征区域的异常程度标记;异常程度标记包括正常区域、重点关注区域和危险区域;根据测量偏差值确定重点关注区域和危险区域的风险指数,生成风险评估数据;根据异常程度标记和风险评估数据,生成测量技术报告。

7、在上述实施例中,建筑测量系统通过测量偏差值计算和异常程度标记,建立了包含正常区域、重点关注区域和危险区域的分级管理机制,并结合风险指数生成风险评估数据,实现了建筑测量结果的科学评估和风险预警。

8、结合第一方面的一些实施例,在一些实施例中,在根据异常程度标记和风险评估数据,生成测量技术报告的步骤之后,该方法还包括:将三维数字模型和异常程度标记上传至远程监控平台,生成异常监测任务;根据测量技术报告,确定重点关注区域和危险区域的异常成因;根据异常监测任务、异常成因和目标建筑物的环境监测数据,生成维护保养建议。

9、在上述实施例中,建筑测量系统建立了远程监控平台和异常监测任务系统,通过分析异常成因并结合环境监测数据,生成针对性的维护保养建议,实现了建筑物的持续监测和预防性维护管理。

10、结合第一方面的一些实施例,在一些实施例中,在获取目标建筑物的bim模型数据和测量参数阈值,并根据bim模型数据确定分区扫描路径的步骤之前,该方法还包括:采集目标建筑物的历史检测数据;历史检测数据包括往期测量数据和环境监测数据;对往期测量数据和环境监测数据进行时序分析,确定影响建筑物形变的环境因素;将环境因素输入变形预测模型中,得到目标建筑物在各个区域的预期变形范围;根据预期变形范围,修正测量参数阈值。

11、在上述实施例中,建筑测量系统通过采集历史检测数据进行时序分析,识别影响建筑物形变的环境因素,以变形预测模型确定预期变形范围,实现了测量参数阈值的动态优化,提高了测量标准的科学性。

12、结合第一方面的一些实施例,在一些实施例中,在获取目标建筑物的bim模型数据和测量参数阈值,并根据bim模型数据确定分区扫描路径的步骤之前,该方法还包括:采集目标建筑物的现场照片数据和控制点坐标;基于现场照片数据对bim模型进行核验,生成模型差异标记数据;根据模型差异标记数据更新bim模型,得到修正后的bim模型数据;基于修正后的bim模型数据,结合控制点坐标,确定扫描站点位置;根据扫描站点位置,生成包含站点间隔、扫描密度和重叠率的扫描参数,并确定扫描站点位置的扫描次序。

13、在上述实施例中,建筑测量系统通过现场照片数据和控制点坐标对bim模型进行核验和更新,基于扫描站点位置优化扫描参数,确保了测量方案的针对性和可行性,提高了测量效率。

14、结合第一方面的一些实施例,在一些实施例中,基于现场照片数据对bim模型进行核验,生成模型差异标记数据的步骤,具体包括:将bim模型转换为三维网格模型,生成与现场照片数据具有相同视角的模拟图像;计算现场照片数据与模拟图像的特征相似度;在特征相似度低于预设相似阈值时,确定对应的区域为差异区域;确定差异区域的空间分布特征和构件属性,生成模型差异标记数据。

15、在上述实施例中,建筑测量系统通过三维网格模型转换和特征相似度计算,实现了bim模型与实际建筑物的精确对比,能够准确识别差异区域并确定其空间分布特征,提高了模型更新的准确性。

16、第二方面,本技术实施例提供了一种建筑测量系统,该建筑测量系统包括:一个或多个处理器和存储器;该存储器与该一个或多个处理器耦合,该存储器用于存储计算机程序代码,该计算机程序代码包括计算机指令,该一个或多个处理器调用该计算机指令以使得该建筑测量系统执行如第一方面以及第一方面中任一可能的实现方式描述的方法。

17、第三方面,本技术实施例提供一种包含指令的计算机程序产品,当上述计算机程序产品在建筑测量系统上运行时,使得上述建筑测量系统执行如第一方面以及第一方面中任一可能的实现方式描述的方法。

18、第四方面,本技术实施例提供一种计算机可读存储介质,包括指令,当上述指令在建筑测量系统上运行时,使得上述建筑测量系统执行如第一方面以及第一方面中任一可能的实现方式描述的方法。

19、可以理解地,上述第二方面提供的建筑测量系统,第三方面提供的计算机程序产品和第四方面提供的计算机存储介质均用于执行本技术实施例所提供的方法。因此,其所能达到的有益效果可参考对应方法中的有益效果,此处不再赘述。

20、本技术实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:

21、1、由于采用了基于bim模型数据的分区扫描路径规划和三维扫描数据采集方法,结合特征区域划分和映射关系建立的测量机制,所以能够实现建筑物的全方位、高精度数字化测量,有效解决了现有技术中传统单点测量效率低、覆盖范围有限、难以应对复杂建筑结构的问题,实现了测量过程的标准化,提高了测量效率和数据准确性。

22、2、由于采用了远程监控平台结合异常监测任务的管理机制,以及基于测量技术报告的异常成因分析和环境监测数据的综合评估方法,所以实现了对建筑物异常状况的实时监控和智能诊断,有效解决了现有技术中建筑物异常状况难以及时发现、风险评估不够全面、维护方案缺乏针对性的问题,实现了建筑物的预防性维护和风险管理,提高了建筑物的安全性和使用寿命。

23、3、由于采用了基于现场照片数据和控制点坐标的bim模型核验机制,以及扫描站点位置优化和扫描参数自适应调整方法,所以能够确保测量数据与实际建筑状况的高度一致性,有效解决了现有技术中bim模型与实际建筑物存在偏差、扫描覆盖不完整、测量精度不稳定的问题,实现了测量方案的精确规划和执行,保证了测量数据的完整性和可靠性。


技术特征:

1.一种基于三维扫描的建筑测量方法,其特征在于,应用于建筑测量系统,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述按照所述分区扫描路径对所述目标建筑物进行扫描,得到所述目标建筑物的点云数据集的步骤,具体包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所述实测参数与所述测量参数阈值进行比对,确定异常区域并生成测量技术报告的步骤,具体包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在所述根据所述异常程度标记和所述风险评估数据,生成测量技术报告的步骤之后,所述方法还包括:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述获取目标建筑物的bim模型数据和测量参数阈值,并根据所述bim模型数据确定分区扫描路径的步骤之前,所述方法还包括:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述获取目标建筑物的bim模型数据和测量参数阈值,并根据所述bim模型数据确定分区扫描路径的步骤之前,所述方法还包括:

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述基于所述现场照片数据对bim模型进行核验,生成模型差异标记数据的步骤,具体包括:

8.一种建筑测量系统,其特征在于,所述建筑测量系统包括:一个或多个处理器和存储器;所述存储器与所述一个或多个处理器耦合,所述存储器用于存储计算机程序代码,所述计算机程序代码包括计算机指令,所述一个或多个处理器调用所述计算机指令以使得所述建筑测量系统执行如权利要求1-7中任一项所述的方法。

9.一种计算机可读存储介质,包括指令,其特征在于,当所述指令在建筑测量系统上运行时,使得所述建筑测量系统执行如权利要求1-7中任一项所述的方法。

10.一种计算机程序产品,其特征在于,当所述计算机程序产品在建筑测量系统上运行时,使得所述建筑测量系统执行如权利要求1-7中任一项所述的方法。


技术总结
一种基于三维扫描的建筑测量方法、系统、介质及产品,涉及勘测领域,该方法包括:获取目标建筑物的BIM模型数据和测量参数阈值,并根据BIM模型数据确定分区扫描路径;按照分区扫描路径对目标建筑物进行扫描,得到目标建筑物的点云数据集;根据点云数据集生成目标建筑物的三维数字模型,并将三维数字模型划分为若干个特征区域;每个特征区域包含至少一个特征构件;提取特征区域中的特征点集,并与BIM模型数据中对应区域的对应点集建立映射关系;基于映射关系计算特征区域的实测参数;将实测参数与测量参数阈值进行比对,确定异常区域并生成测量技术报告。实施该方法,能更加全面地获取建筑数据,提高建筑测量的精度。

技术研发人员:刘柱,马伟驰,张顺龙,周明,田久如,马立涛,周建波,赵欣
受保护的技术使用者:北京新兴环宇信息科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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