(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210697212.4 (22)申请日 2022.06.20 (71)申请人 武汉工程大 学 地址 430074 湖北省武汉市洪山区雄楚大 街693号 (72)发明人 杨宏印　来家玉　张威　吴楠昊　 张爱辛　卢海林　刘章军　顾箭峰　 (74)专利代理 机构 湖北武汉 永嘉专利代理有限 公司 42102 专利代理师 刘琰 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/17(2020.01) G01C 5/00(2006.01) G01C 15/00(2006.01)G06F 17/10(2006.01) (54)发明名称 基于三维扫描技术的水平转体施工法转体 目标的计算方法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于三维扫描技术的水 平转体施工法转体目标的计算方法及系统， 该方 法包括： 获取桥梁转体前转体段初始定位点坐 标、 对齐段定位点坐标、 转体段初始点云坐标和 对齐段点云坐标； 提取转体段初始外缘点、 初始 外缘拟合函数、 对齐段外缘点、 外缘拟合函数、 转 体段初始端点坐标与转体段初始端点切线函数 以及对齐段端点坐标与对齐段端点切线函数， 计 算桥梁转体目标和桥梁高程偏 差值； 获取桥梁转 体后三维激光扫描的转体段点云坐标和转体段 定位点坐标； 提取出外缘拟合函数、 转体段端点 坐标与转体段端点切线函数； 计算桥梁当前转体 目标与当前平 转角速度和桥梁当前高程偏差值； 判断是否 结束转体。 本发明实现了智能化快速分 析转体桥梁结构信息 。 权利要求书7页 说明书18页 附图2页 CN 115186333 A 2022.10.14 CN 115186333 A 1.一种基于三维扫描技术的水平转体施工法转体目标的计算方法， 其特征在于， 所述 方法包括以下步骤： 101、 获取桥梁转体前转体段初始定位点坐标、 对齐段定位点坐标、 转体段初始点云坐 标和对齐段点云坐标； 102、 根据所述 转体段初始点云坐标提取 出转体段初始外缘 点； 103、 根据所述 转体段初始外缘 点坐标提取 出四条转体段初始外缘拟合 函数； 104、 根据所述对齐段点云坐标提取 出对齐段外缘 点； 105、 根据所述对齐段外缘 点坐标提取 出四条对齐段外缘拟合 函数； 106、 根据所述转体段初始外缘拟合函数与所述转体段初始定位点坐标提取出转体段 初始端点 坐标与转体段初始端点切线函数； 107、 根据所述对齐段外缘拟合函数与所述对齐段定位点坐标提取出对齐段端点坐标 与对齐段端点切线函数； 108、 根据所述转体段初始端点切线函数与所述对齐段端点切线函数计算桥梁转体目 标； 109、 根据所述 转体段初始端点 坐标与所述对齐段端点 坐标计算 桥梁高程偏差值； 110、 获取桥梁转体后三维激光扫描的转体段点云坐标和转体段定位 点坐标； 111、 根据所述 转体段点云坐标提取转体段外缘 点； 112、 根据所述 转体段外缘 点坐标提取 出四条转体段外缘拟合 函数； 113、 根据所述转体段外缘拟合函数与所述转体段定位点坐标提取出转体段端点坐标 与转体段端点切线函数； 114、 根据所述转体段端点切线函数与所述对齐段端点切线函数计算桥梁当前转体目 标与当前平转角速度； 115、 根据所述 转体段端点 坐标与所述对齐段端点 坐标计算 桥梁当前高程偏差值； 116、 根据所述 桥梁当前转体目标与所述当前高程偏差值判断是否结束转体。 2.根据权利要求1所述的基于三维扫描技术的水平转体施工法转体目标的计算方法， 其特征在于， 所述 转体段初始外缘 点的选取 方程组为：权　利　要　求　书 1/7 页 2 CN 115186333 A 2其中， (x1,i,y1,i,j,z1,i,j)表示所述转体段初始 点云x＝x1,i截面上各点的坐标， Δx1表示 所述转体段初始点云中x轴方向上截面间的最小距离， l1,i表示所述转体段初始 点云x＝x1,i 截面上y方向中值， h1,i表示所述转体段初始点云x＝x1,i截面上z方向中值， G1,i(z,f(y))表 示所述转体段x＝x1,i截面误差和函数， f1,i(y)表示所述转体段x＝x1,i截面拟合函数， A1,i表 示所述转体段初始点云x＝x1,i截面上左上角边缘点， B1,i表示所述转体段初始点云x＝x1,i 截面上右上角边缘点， C1,i表示所述转体段初始点云x＝x1,i截面上左下角边缘点， D1,i表示 所述转体段初始点云x＝x1,i截面上右下角边缘点， n1表示所述转体段初始点云中x轴方向 上截面的数量， m1,i表示所述 转体段初始点云x＝x1,i截面上点的数量； 所述转体段初始外缘拟合 函数的拟合方程 为： 其中， (x1,i,t,y1,i,t)表示所述转体 段初始外缘点的xOy平面坐标， W1,t(y,w(x))表示所述 转体段初始外缘误差和函数， w1,t(x)表示所述转体段初始外缘拟合函数， n1表示所述转体 段初始点云中x轴方向上截面的数量， t＝1,2,3,4分别表示所述转体段初始边缘点在x＝ x1,i截面上的位置分别为左上、 右上、 左下、 右下。 3.根据权利要求1所述的基于三维扫描技术的水平转体施工法转体目标的计算方法， 其特征在于， 所述对齐段外缘 点的选取 方程组为：权　利　要　求　书 2/7 页 3 CN 115186333 A 3