1.本发明涉及一种基于激光雷达扫描建模测量的建筑质量评估方法及系统。
背景技术：2.所谓实际测量，是指应用测量工具，通过现场测试、测量并能真实反映产品质量数据的一种方法。根据相关的质量验收标准，计量控制工程质量数据误差在国家住房建设标准允许的范围内。
3.实际测量涉及的项目发展阶段主要有主体结构阶段、砌体阶段、抹灰阶段、设备安装阶段和精装修阶段。测量范围包括混凝土结构、砌体工程、抹灰工程、防水工程、门窗工程、油漆工程、精装修工程等。
4.现有的实测实量能够显示墙面的状态，但是对于工地施工人员而言无法实际利用实测实量所获取的数据进行实际操作与整改。
技术实现要素：5.本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中工地施工人员无法实际利用实测实量所获取的数据进行实际操作与整改的缺陷，提供一种能将墙体的整体质量量化体现，方便用户使用，对不合格位置的表达更加清晰准确，为项目的整改、复测提供便利的基于激光雷达扫描建模测量的建筑质量评估方法及系统。
6.本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
7.一种基于激光雷达扫描建模测量的建筑质量评估方法，所述建筑质量评估方法包括：
8.获取建筑目标的首次3d点云；
9.对首次3d点云进行分割及语义识别以获取建筑目标的第一建筑模型；
10.对于建筑模型中的一平面模型，获取所述平面模型的爆点位置；
11.在所述爆点位置按预设方式下尺测量以获取爆点位置的测量数据；
12.利用测量数据对爆点位置进行编码；
13.在一用于记录建筑目标质量的数据库中记录爆点信息，所述爆点信息包括爆点位置以及测量数据。
14.较佳地，所述建筑质量评估方法包括：
15.获取建筑目标的复测3d点云以及根据测3d点云获取的第二建筑模型；
16.利用数据库在第二建筑模型上查找与第一建筑模型的爆点位置相对应的修复位置；
17.对于一目标修复位置，判断目标修复位置是否满足修复条件，若是则在数据库中更新爆点位置的状态为已修复，若否则在数据库中更新目标修复位置的爆点信息。
18.较佳地，所述在所述爆点位置按预设方式下尺测量以获取爆点位置的测量数据，包括：
19.在爆点位置进行四次下尺测量，所述四次下尺包括水平下尺和竖直下尺，四次下尺中相邻两尺的夹角为45度；
20.获取四次下尺测量的测量结果作为所述测量数据，并显示测量结果中的最大值。
21.较佳地，所述在所述爆点位置按预设方式下尺测量以获取爆点位置的测量数据，包括：
22.判断爆点位置到平面模型边缘的距离是否大于第一预设长度，
23.若是则在爆点位置进行所述四次下尺测量，
24.若否则对于一目标下尺位置，判断原始下尺位置超出平面模型边缘的距离是否大于第二预设长度且小于第一预设长度，若大于则移动目标下尺位置远离所述平面模型边缘以使得目标下尺位置与平面模型边缘对齐，若小于第二预设长度则取消目标下尺位置，其中第二预设长度小于第一预设长度。
25.较佳地，所述建筑质量评估方法包括：
26.获取平面模型对应的拟合平面；
27.利用平面模型与拟合平面的对比获取爆点位置；
28.对于一目标爆点位置，判断目标爆点位置是否在边缘，若是则获取目标爆点位置与拟合平面距离的峰值点作为目标爆点位置的测量数据，并在数据库中记录与峰值点测量结果最接近的下尺位置，若否则判断目标爆点位置与相邻爆点位置的距离是否小于第三预设长度，若是在目标爆点位置与相邻爆点位置分别进行四次下尺测量，所述四次下尺包括水平下尺、竖直下尺、共用下尺以及垂直下尺，共用下尺为同时测量目标爆点位置与相邻爆点位置的下尺位置，垂直下尺为在目标爆点位置或相邻爆点位置于共用下尺垂直的下尺位置。
29.较佳地，所述在所述爆点位置按预设方式下尺测量以获取爆点位置的测量数据，包括：
30.利用一带有靠尺平面的靠尺模型在所述爆点位置上的下尺，所述下尺为靠尺平面与所述平面模型接触且平面模型上投影区域中的三维点云均处于所述靠尺平面的一侧，所述投影区域为靠尺平面在所述平面模型上的投影区域；
31.对于一次下尺测量，获取平面模型上投影区域中的三维点云到靠尺平面的最大距离作为下尺测量的测量数据；
32.在修复位置按所述预设方式下尺测量以获取修复位置的测量数据；
33.判断修复位置的平面模型上投影区域中的三维点云到靠尺平面的最大距离是否小于预设值，若是则满足修复条件。
34.较佳地，所述建筑质量评估方法包括：
35.获取建筑目标的复测3d点云以及根据测3d点云获取的第二建筑模型；
36.在第二建筑模型上获取爆点位置；
37.判断第二模型上的爆点位置与相对应的第一模型上的爆点位置之间的距离是否大于预设距离，
38.若是则在第二模型上的爆点位置按预设方式下尺测量以获取爆点位置的测量数据，并在数据库中记录爆点信息，
39.若否则在数据库中记录第二模型上的爆点位置与相对应的第一模型上的爆点位
置为同一爆点位置。
40.较佳地，所述建筑质量评估方法包括：
41.对于建筑模型中的一平面模型，在所述平面模型的预设位置下尺测量以获取平面模型的预设位置数据，所述预设位置包括倾斜位置及水平位置，所述倾斜位置为一端指向平面模型边角且水平夹角大于0且小于90度的下尺位置，所述水平位置包括离天固定位置、离地固定位置以及中部待定位置，当平面模型的宽度小于预设宽度时删除中部待定位置。
42.本发明还提供一种基于激光雷达扫描建模测量的建筑质量评估系统，所述建筑质量评估系统用于实现如上所述的建筑质量评估方法。
43.本发明还提供一种激光雷达，所述激光雷达用于如上所述的建筑质量评估系统。
44.符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
45.本发明的积极进步效果在于：
46.本发明能将墙体的整体质量量化体现，方便用户使用，对不合格位置的表达更加清晰准确，为项目的整改、复测提供便利。
附图说明
47.图1为本发明实施例1的建筑质量评估方法的流程图。
48.图2为本发明实施例1的平面模型的结构示意图。
49.图3为本发明实施例1的平面模型的另一结构示意图。
具体实施方式
50.下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
51.实施例1
52.本实施例提供一种基于激光雷达扫描建模测量的建筑质量评估系统，所述建筑质量评估系统包括一激光雷达以及一处理模块，所述处理模块可以是上位机、云端计算平台、激光雷达内部集成计算模块或与激光雷达通信的手持计算装置。
53.所述激光雷达用于获取建筑目标的首次3d点云；
54.所述处理模块用于对首次3d点云进行分割及语义识别以获取建筑目标的第一建筑模型；首先利用激光雷达扫描房间3d点云，通过语义分割算法对房间的空间进行识别和分割，分割出墙体，柱子，地板，天花板建筑模型子模型。
55.对于建筑模型中的一平面模型，所述处理模块用于获取所述平面模型的爆点位置；
56.所述处理模块用于在所述爆点位置按预设方式下尺测量以获取爆点位置的测量数据；
57.所述处理模块用于利用测量数据对爆点位置进行编码；
58.所述处理模块用于在一用于记录建筑目标质量的数据库中记录爆点信息，所述爆点信息包括爆点位置以及测量数据。
59.进一步地，利用逆向建模并与图纸进行匹配，确定不合格点(爆点位置)所处的物
理实际位置，利用数据库对建筑目标进行复核、修复。
60.利用所述编码查找爆点位置，所述编码包括爆点位置的建筑物名称、楼层、房号、具体墙面等信息，无图纸模式下根据尺序进行不合格点编码，图纸模式下根据不合格点物理位置(图纸上所处位置+墙面上所处位置)进行编码。
61.激光雷达还用于获取建筑目标的复测3d点云以及根据测3d点云获取的第二建筑模型；
62.所述处理模块用于利用数据库在第二建筑模型上查找与第一建筑模型的爆点位置相对应的修复位置；
63.对于一目标修复位置，所述处理模块用于判断目标修复位置是否满足修复条件，若是则在数据库中更新爆点位置的状态为已修复，若否则在数据库中更新目标修复位置的爆点信息。
64.所有不合格点的位置信息、特征信息都会存储在数据库，供后续销项使用。
65.复测时自动判断前次不合格点所处的位置是否修复合格，合格后自动关闭。
66.具体地，所述处理模块用于：
67.参见图2，在平面模型14的爆点位置13进行四次下尺测量，所述四次下尺包括水平下尺11和竖直下尺12，四次下尺中相邻两尺的夹角为45度；四次下尺呈“米”字形。
68.获取四次下尺测量的测量结果作为所述测量数据，并显示测量结果中的最大值。
69.所述处理模块用于：
70.判断爆点位置到平面模型边缘的距离是否大于第一预设长度，
71.若是则在爆点位置进行所述四次下尺测量，
72.若否则对于一目标下尺位置，判断原始下尺位置超出平面模型边缘的距离是否大于第二预设长度且小于第一预设长度，若大于则移动目标下尺位置远离所述平面模型边缘以使得目标下尺位置与平面模型边缘对齐，若小于第二预设长度则取消目标下尺位置，其中第二预设长度小于第一预设长度。
73.所述处理模块用于：
74.获取平面模型对应的拟合平面；
75.利用平面模型与拟合平面的对比获取爆点位置；
76.对于一目标爆点位置，判断目标爆点位置是否在边缘，若是则获取目标爆点位置与拟合平面距离的峰值点作为目标爆点位置的测量数据，并在数据库中记录与峰值点测量结果最接近的下尺位置，若否则判断目标爆点位置与相邻爆点位置的距离是否小于第三预设长度，若是在目标爆点位置与相邻爆点位置分别进行四次下尺测量，所述四次下尺包括水平下尺、竖直下尺、共用下尺以及垂直下尺，共用下尺为同时测量目标爆点位置与相邻爆点位置的下尺位置，垂直下尺为在目标爆点位置或相邻爆点位置于共用下尺垂直的下尺位置。
77.所述处理模块用于：
78.利用一带有靠尺平面的靠尺模型在所述爆点位置上的下尺，所述下尺为靠尺平面与所述平面模型接触且平面模型上投影区域中的三维点云均处于所述靠尺平面的一侧，所述投影区域为靠尺平面在所述平面模型上的投影区域；
79.对于一次下尺测量，获取平面模型上投影区域中的三维点云到靠尺平面的最大距
离作为下尺测量的测量数据；
80.在修复位置按所述预设方式下尺测量以获取修复位置的测量数据；
81.判断修复位置的平面模型上投影区域中的三维点云到靠尺平面的最大距离是否小于预设值，若是则满足修复条件。
82.所述处理模块用于：
83.获取建筑目标的复测3d点云以及根据测3d点云获取的第二建筑模型；
84.在第二建筑模型上获取爆点位置；
85.判断第二模型上的爆点位置与相对应的第一模型上的爆点位置之间的距离是否大于预设距离，
86.若是则在第二模型上的爆点位置按预设方式下尺测量以获取爆点位置的测量数据，并在数据库中记录爆点信息，
87.若否则在数据库中记录第二模型上的爆点位置与相对应的第一模型上的爆点位置为同一爆点位置。
88.所述处理模块用于：对于建筑模型中的一平面模型，在所述平面模型的预设位置下尺测量以获取平面模型的预设位置数据，所述预设位置包括倾斜位置及水平位置，所述倾斜位置为一端指向平面模型边角且水平夹角大于0且小于90度的下尺位置(本实施例取45度)，所述水平位置包括离天固定位置、离地固定位置以及中部待定位置，当平面模型的宽度小于预设宽度时删除中部待定位置。
89.参见图3，本实施例的不仅在爆点位置下尺，对于一平面模型14，本实施例还进行常规下尺，包括倾斜位置21下尺和水平位置下尺，水平位置下尺包括离天固定位置22、离地固定位置23以及中部待定位置24。
90.参见图1，利用上述建筑质量评估系统，本实施例还提供一种基于激光雷达扫描建模测量的建筑质量评估方法，包括：
91.步骤100、获取建筑目标的首次3d点云；
92.步骤101、对首次3d点云进行分割及语义识别以获取建筑目标的第一建筑模型；
93.步骤102、对于建筑模型中的一平面模型，获取所述平面模型的爆点位置；
94.步骤103、对爆点位置进行编码；
95.步骤104、在所述爆点位置按预设方式下尺测量以获取爆点位置的测量数据；
96.步骤105、在一用于记录建筑目标质量的数据库中记录爆点信息，所述爆点信息包括爆点位置以及测量数据。
97.步骤106、获取建筑目标的复测3d点云以及根据测3d点云获取的第二建筑模型；
98.步骤107、利用数据库在第二建筑模型上查找与第一建筑模型的爆点位置相对应的修复位置；
99.步骤108、对于一目标修复位置，判断目标修复位置是否满足修复条件，若是则执行步骤109，若否则执行步骤110。
100.步骤109、在数据库中更新爆点位置的状态为已修复，然后结束流程。
101.步骤110、在数据库中更新目标修复位置的爆点信息。
102.进一步次，步骤104具体包括：
103.在爆点位置进行四次下尺测量，所述四次下尺包括水平下尺和竖直下尺，四次下
尺中相邻两尺的夹角为45度；
104.获取四次下尺测量的测量结果作为所述测量数据，并显示测量结果中的最大值。
105.步骤104具体还包括：
106.判断爆点位置到平面模型边缘的距离是否大于第一预设长度，
107.若是则在爆点位置进行所述四次下尺测量，
108.若否则对于一目标下尺位置，判断原始下尺位置超出平面模型边缘的距离是否大于第二预设长度且小于第一预设长度，若大于则移动目标下尺位置远离所述平面模型边缘以使得目标下尺位置与平面模型边缘对齐，若小于第二预设长度则取消目标下尺位置，其中第二预设长度小于第一预设长度。
109.对爆点的测量能够实现自适应调整下尺位置。
110.具体地，所述建筑质量评估方法包括：
111.获取平面模型对应的拟合平面；
112.利用平面模型与拟合平面的对比获取爆点位置；
113.对于一目标爆点位置，判断目标爆点位置是否在边缘，若是则获取目标爆点位置与拟合平面距离的峰值点作为目标爆点位置的测量数据，并在数据库中记录与峰值点测量结果最接近的下尺位置，若否则判断目标爆点位置与相邻爆点位置的距离是否小于第三预设长度，若是在目标爆点位置与相邻爆点位置分别进行四次下尺测量，所述四次下尺包括水平下尺、竖直下尺、共用下尺以及垂直下尺，共用下尺为同时测量目标爆点位置与相邻爆点位置的下尺位置，垂直下尺为在目标爆点位置或相邻爆点位置于共用下尺垂直的下尺位置。
114.步骤104具体还包括：
115.利用一带有靠尺平面的靠尺模型在所述爆点位置上的下尺，所述下尺为靠尺平面与所述平面模型接触且平面模型上投影区域中的三维点云均处于所述靠尺平面的一侧，所述投影区域为靠尺平面在所述平面模型上的投影区域；
116.对于一次下尺测量，获取平面模型上投影区域中的三维点云到靠尺平面的最大距离作为下尺测量的测量数据；
117.在修复位置按所述预设方式下尺测量以获取修复位置的测量数据；
118.判断修复位置的平面模型上投影区域中的三维点云到靠尺平面的最大距离是否小于预设值，若是则满足修复条件。
119.进一步地，所述建筑质量评估方法包括：
120.获取建筑目标的复测3d点云以及根据测3d点云获取的第二建筑模型；
121.在第二建筑模型上获取爆点位置；
122.判断第二模型上的爆点位置与相对应的第一模型上的爆点位置之间的距离是否大于预设距离，
123.若是则在第二模型上的爆点位置按预设方式下尺测量以获取爆点位置的测量数据，并在数据库中记录爆点信息，
124.若否则在数据库中记录第二模型上的爆点位置与相对应的第一模型上的爆点位置为同一爆点位置。
125.所述建筑质量评估方法包括：
126.对于建筑模型中的一平面模型，在所述平面模型的预设位置下尺测量以获取平面模型的预设位置数据，所述预设位置包括倾斜位置及水平位置，所述倾斜位置为一端指向平面模型边角且水平夹角大于0且小于90度的下尺位置，所述水平位置包括离天固定位置、离地固定位置以及中部待定位置，当平面模型的宽度小于预设宽度时删除中部待定位置。
127.本发明的核心思想是通过激光雷达进行房间3d建模，针对每面墙选取需虚拟平面后，计算出墙面墙面的凸凹情况，并结合实测实量合格标准，进行传统下尺和针对不合格的米字下尺，这样既满足将不合格点展示出来，也利于人工现场复核。
128.虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
技术特征：1.一种基于激光雷达扫描建模测量的建筑质量评估方法，其特征在于，所述建筑质量评估方法包括：获取建筑目标的首次3d点云；对首次3d点云进行分割及语义识别以获取建筑目标的第一建筑模型；对于建筑模型中的一平面模型，获取所述平面模型的爆点位置；在所述爆点位置按预设方式下尺测量以获取爆点位置的测量数据；利用测量数据对爆点位置进行编码；在一用于记录建筑目标质量的数据库中记录爆点信息，所述爆点信息包括爆点位置以及测量数据。2.如权利要求1所述的建筑质量评估方法，其特征在于，所述建筑质量评估方法包括：获取建筑目标的复测3d点云以及根据测3d点云获取的第二建筑模型；利用数据库在第二建筑模型上查找与第一建筑模型的爆点位置相对应的修复位置；对于一目标修复位置，判断目标修复位置是否满足修复条件，若是则在数据库中更新爆点位置的状态为已修复，若否则在数据库中更新目标修复位置的爆点信息。3.如权利要求2所述的建筑质量评估方法，其特征在于，所述在所述爆点位置按预设方式下尺测量以获取爆点位置的测量数据，包括：在爆点位置进行四次下尺测量，所述四次下尺包括水平下尺和竖直下尺，四次下尺中相邻两尺的夹角为45度；获取四次下尺测量的测量结果作为所述测量数据，并显示测量结果中的最大值。4.如权利要求3所述的建筑质量评估方法，其特征在于，所述在所述爆点位置按预设方式下尺测量以获取爆点位置的测量数据，包括：判断爆点位置到平面模型边缘的距离是否大于第一预设长度，若是则在爆点位置进行所述四次下尺测量，若否则对于一目标下尺位置，判断原始下尺位置超出平面模型边缘的距离是否大于第二预设长度且小于第一预设长度，若大于则移动目标下尺位置远离所述平面模型边缘以使得目标下尺位置与平面模型边缘对齐，若小于第二预设长度则取消目标下尺位置，其中第二预设长度小于第一预设长度。5.如权利要求3所述的建筑质量评估方法，其特征在于，所述建筑质量评估方法包括：获取平面模型对应的拟合平面；利用平面模型与拟合平面的对比获取爆点位置；对于一目标爆点位置，判断目标爆点位置是否在边缘，若是则获取目标爆点位置与拟合平面距离的峰值点作为目标爆点位置的测量数据，并在数据库中记录与峰值点测量结果最接近的下尺位置，若否则判断目标爆点位置与相邻爆点位置的距离是否小于第三预设长度，若是在目标爆点位置与相邻爆点位置分别进行四次下尺测量，所述四次下尺包括水平下尺、竖直下尺、共用下尺以及垂直下尺，共用下尺为同时测量目标爆点位置与相邻爆点位置的下尺位置，垂直下尺为在目标爆点位置或相邻爆点位置于共用下尺垂直的下尺位置。6.如权利要求2所述的建筑质量评估方法，其特征在于，所述在所述爆点位置按预设方式下尺测量以获取爆点位置的测量数据，包括：利用一带有靠尺平面的靠尺模型在所述爆点位置上的下尺，所述下尺为靠尺平面与所
述平面模型接触且平面模型上投影区域中的三维点云均处于所述靠尺平面的一侧，所述投影区域为靠尺平面在所述平面模型上的投影区域；对于一次下尺测量，获取平面模型上投影区域中的三维点云到靠尺平面的最大距离作为下尺测量的测量数据；在修复位置按所述预设方式下尺测量以获取修复位置的测量数据；判断修复位置的平面模型上投影区域中的三维点云到靠尺平面的最大距离是否小于预设值，若是则满足修复条件。7.如权利要求2所述的建筑质量评估方法，其特征在于，所述建筑质量评估方法包括：获取建筑目标的复测3d点云以及根据测3d点云获取的第二建筑模型；在第二建筑模型上获取爆点位置；判断第二模型上的爆点位置与相对应的第一模型上的爆点位置之间的距离是否大于预设距离，若是则在第二模型上的爆点位置按预设方式下尺测量以获取爆点位置的测量数据，并在数据库中记录爆点信息，若否则在数据库中记录第二模型上的爆点位置与相对应的第一模型上的爆点位置为同一爆点位置。8.如权利要求2所述的建筑质量评估方法，其特征在于，所述建筑质量评估方法包括：对于建筑模型中的一平面模型，在所述平面模型的预设位置下尺测量以获取平面模型的预设位置数据，所述预设位置包括倾斜位置及水平位置，所述倾斜位置为一端指向平面模型边角且水平夹角大于0且小于90度的下尺位置，所述水平位置包括离天固定位置、离地固定位置以及中部待定位置，当平面模型的宽度小于预设宽度时删除中部待定位置。9.一种基于激光雷达扫描建模测量的建筑质量评估系统，其特征在于，所述建筑质量评估系统用于实现如权利要求1至8中任意一项所述的建筑质量评估方法。10.一种激光雷达，其特征在于，所述激光雷达用于如权利要求9所述的建筑质量评估系统。
技术总结本发明公开了一种基于激光雷达扫描建模测量的建筑质量评估方法及系统，所述建筑质量评估方法包括：获取建筑目标的首次3D点云；对首次3D点云进行分割及语义识别以获取建筑目标的第一建筑模型；对于建筑模型中的一平面模型，获取所述平面模型的爆点位置；在所述爆点位置按预设方式下尺测量以获取爆点位置的测量数据；对爆点位置进行编码；在一用于记录建筑目标质量的数据库中记录爆点信息，所述爆点信息包括爆点位置以及测量数据。本发明能将墙体的整体质量量化体现，方便用户使用，对不合格位置的表达更加清晰准确，为项目的整改、复测提供便利。测提供便利。测提供便利。
技术研发人员：张晓岚 李辉
受保护的技术使用者：盎维云（深圳）计算有限公司
技术研发日：2022.07.21
技术公布日：2022/11/1
