基于风洞点云的平整度检测程序开发与实现.pdf

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1、第４１卷，第６期公路工程Ｖｏｌ．４１，Ｎｏ．６２０１６年１２月ＨｉｇｈｗａｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｃ．，２０１６基于风洞点云的平整度检测程序开发与实现何原荣，郑渊茂（厦门理工学院计算机与信息工程学院，福建厦门３６１０２４）［摘要］大量的建设、交通和运载工具等工程问题都需要风洞实验室加以解决，而在风洞工程建设中，对风洞内表面的表面平整度具有很高的要求。目前国内很多风洞不能满足试验的需求，导致要排队做实验，最终导致延长建筑工期。为了检测风洞内表面平整度，以厦门理工学院多功能风洞为研究区域，采用ＦａｒｏＳｃｅｎｅ和Ｍａｔｌａｂ，扫描得到风洞侧墙和顶墙的点云数据，并将该数

2、据进行平面拟合分析墙面的平整度，为风洞质量检测提供了决策分析的依据。［关键词］三维激光扫描，风洞，平整度，平面拟合［中图分类号］Ｕ４１６０３［文献标识码］Ａ［文章编号］１６７４—０６１０（２０１６）０６—００７３—０５ＰｒｏｇｒａｍＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄＩｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆＲｏｕｇｈｎｅｓｓＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＢａｓｅｄｏｎＷｉｎｄＴｕｎｎｅｌＰｏｉｎｔＣｌｏｕｄＨＥＹｕａｎｒｏｎｇ，ＺＨＥＮＧＹｕａｎｍａｏ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＸｉａｍｅｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏ

3、ｇｙ，Ｘｉａｍｅｎ，Ｆｕｊｉａｎ３６１０２４，Ｃｈｉｎａ）［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ａｌａｒｇｅｎｕｍｂｅｒｏｆｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎａｎｄｖｅｈｉｃｌｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｓｎｅｅｄｔｏｂｅｓｏｌｖｅｄｗｉｎｄｔｕｎｎｅｌｌａｂｏｒａｔｏｒｙ，ｉｎｔｈｅｗｉｎｄｔｕｎｎｅｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｓｕｒｆａｃｅｒｏｕｇｈｎｅｓｓｏｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｗｉｎｄｔｕｎｎｅｌｈａｓｔｈｅｖｅｒｙｈｉｇｈｒｅｑｕｅｓｔ．Ｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｄｏｍｅｓｔｉｃｍａｎｙｗｉｎｄｔｕｎｎｅｌｃａｎ＇ｔｍｅｅｔｔ

4、ｈｅｔｅｓｔｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ，ｗｈｉｃｈｃａｕｓｅｔｏｄｏｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｉｎｌｉｎｅ，ｅｖｅｎｔｕａｌｌｙｌｅａｄｔｏｅｘｔｅｎｄｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｔｉｍｅｌｉｍｉｔｆｏｒｐｒｏｊｅｃｔ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｄｅｔｅｃｔｗｉｎｄｔｕｎｎｅｌｓｕｒｆａｃｅｒｏｕｇｈｎｅｓｓ，ｔｈｅｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｗｉｎｄｔｕｎｎｅｌｏｆＸｉａｍｅｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｓｔｈｅｓｔｕｄｙａｒｅａ，ＢｙｔｈｅＦａｒｏＳｃｅｎｅａｎｄＭａｔｌａｂ，ｓｃａｎｐｏｉｎｔｃｌｏｕｄｄａｔａｏｆｗｉｎｄｔｕｎｎｅｌｓｉｄｅｗａｌｌａｎ

5、ｄｔｏｐｗａｌｌｃａｎｂｅａｃｑｕｉｒｅｄ，ａｎｄｃｏｍｅｔｒｕｅｔｈｅｐｌａｎｅｆｉｔｔｉｎｇｔｏａｎａｌｙｚｅｗａｌｌｒｏｕｇｈｎｅｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｏｉｎｔｃｌｏｕｄ，ｗｈｉｃｈｐｒｏｖｉｄｅｓｔｈｅｄｅｃｉｓｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｂａｓｉｓｆｏｒｗｉｎｄｔｕｎｎｅｌｑｕａｌｉｔｙｄｅｔｅｃｔｉｏｎ．［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］３Ｄｌａｓｅｒｓｃａｎｎｉｎｇ，ｗｉｎｄｔｕｎｎｅｌ，ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ，ｓｕｒｆａｃｅｆｉｔｔｉｎｇ高研究水平，更好地解决科研和生产上的具体问０引言［３］题。近些年，风洞已被广泛地应用于民用项目。风洞，是指通过管道实验设备人工通过外力制

6、一般９０ｍ以上的建筑和那种大跨度的，比如机场候作和控制风洞里面的均匀流动气流，来研究风洞内机楼、高铁站、体育场馆以及大型交通建设工程均需的飞行器或目标对象周围流动的气体，并可量度风要风洞实验室加以解决。例如，海沧大桥和宜昌长洞内气流对目标对象的作用以及观察目标物体物理江公路大桥在建设过程，同济大学、西南交通大学就现象的工具，它是最常用、最有效的空气动力实验工采用了风洞试验来验证结构的抗风能力和提高猫道［１，２］具。通过室内风洞实验进行研究，可不受外界抗风稳定性的措施，并依据实验结果改进猎道设计。恶劣的自然条件限制，极大增强目标物体的研究试此外，汽车在公路行驶中，有约６

7、０％～８５％的能源验效率，节省大量的人力、物力和时间成本，还可提消耗是用来克服行驶过程中的空气阻力做功的，浪［收稿日期］２０１６—０９—１２［基金项目］国家自然科学基金面上项目（４１５７４０１１）；福建省自然科学基金面上项目（２０１６Ｊ０１１９９）；福建省测绘地理信息科技创新项目（２０１５Ｊ１４）［作者简介］何原荣（１９７７－），男，福建漳州人，博士后，副教授，研究方向：地图制图学与地理信息工程。７４公路工程４１卷费了大量的能源效率。因此，对于追求低排放和低平整度，通过不合格点的比率确认是否建筑物表面油耗的家用性环保轿车来说，如何最大化地减小汽平整度