三维激光扫描灰度信息在结构变形场计算中的应用.pdf

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1、建筑结掏堂撮』Q坠堡垒!!!旦迦堕i篮璺!盟!!旦!!!委i；差盘三竺篓蔓翌囫文章编号：1000—6869(2017)03—0151—07DOI：10．14006／j．jzjgxb．2017．03．017三维激光扫描灰度信息在结构变形场计算中的应用戴靠山1’2，罗明艳1，徐一智1，余江滔1，卢文胜1(1．同济大学土木工程防灾国家重点实验室，上海200092；2．成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室，四川成都610059)摘要：非接触测量技术是结构测量领域的最新进展之一，这类测量方法无需在被测对象上安装传感器，因

2、而在结构试验以及土木工程现场实测中具有一定的优势。三维激光扫描作为一种非接触测量新技术，可以直接获取目标物表面点密集的三维坐标和灰度值，受测试环境干扰小，因而在土木工程领域的应用日益受到关注。在激光扫描技术的基础上，提出一种同名点的匹配方法，以提高变形场计算的精度。这种方法利用激光扫描的灰度信息，对扫描得到的点云坐标和灰度数据进行像素化处理，然后用相关系数法确定同名点并计算位移场。通过一钢梁试验对该方法进行验证，将结果与导杆位移计以及有限元分析的结果作了比对，结果显示该方法可以提高同名点识别的精度，进而提高结构变形计算的准确性

3、，且可以同时获得构件包括平面内和平面外的变形。关键词：激光扫描；灰度；变形；同名点中图分类号：TU317．9文献标志码：AApplicationofgrayinformationinLiDARscanpointclouddataiorstructuraldetormationtieldcalculationln1^‘⋯111‘DAIKaoshanl一，LUOMingyanl，XUYizhil，YUJiangta01，叫Wenshen91(1．StateKeyLaboratoryofDisasterReductioninCivi

4、lEngineering，Ton自iUniversity，Shanghai200092，China；2．StateKeyLaboratoryofGeohazardPreventionandGeoenvironmentProtection，ChengduUniversityofTechnology，Chengdu610059，China)Abstract：Noncontactsensingcanobtainstructuralresponseswithouttheneedofattachingsensorsontheobject

5、，whichshowsgreatpotentialsinstructuraltesting．Thelightdetectionandranging(LiDAR)isnewlydevelopednoneontaetsensorforspatialinformationcollection．LiDARcanobtaincoordinatesandgrayinformationofpointsonthesurfaceoftheobjectwithlittleinfluencesfromtestingenvironments．Ther

6、efore，itreceivesmoreandmoreattentionsincivilengineering．The3DLiDARscantechniqueisintroducedinthispaperforstructuraldeformationmeasurement．Amethodwasdevelopedforpointidentificationbyusinggrayinformationinpointclouddatabeforeandafterdeformation．Piontsfromtwoscansareco

7、rrelatedbyacoefficientderivedfromthepixelizationofcoordinatedataandgrayinformation．Withaccuratepointidentification，bothin—planeandout-of-planedisplacementfieldscanbecalculatedmoreprecisely．Thisproposedmethodwasvalidatedthroughafour—pointbendingtestofsteelbeam．Result

8、sobtainedfromtheLiDARscanwerecomparedwithboththedisplacementtransducermeasurementandtheresultsfromfiniteelementanalysis，whichverifiestheac