(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 202210367012.2 (22)申请日 2022.04.08 (71)申请人 山西一建集团有限公司 地址 030006 山西省太原市小店区山西示 范区新化路8号楼1幢B座五层 (72)发明人 冯贵彬　盖海滨　黄凯　杜宁杰　 孙军魁　高向阳　郭之春　付庆　 高妞妞　白龙龙　 (74)专利代理 机构 太原智慧管家知识产权代理 事务所 (特殊普通合伙) 14114 专利代理师 马俊平 (51)Int.Cl. G01B 11/24(2006.01) G01C 15/00(2006.01)G06F 30/13(2020.01) (54)发明名称 一种提高异形结构幕墙放线效率和精度的 方法 (57)摘要 本发明属于建筑施工领域， 公开了一种提高 异形结构 幕墙放线效率和精度的方法， 采用三维 激光扫描仪进行扫描， 设置标靶基点坐标， 扫描 整体结构模型， 完成后将数据导出进行拼接； 对 结构区域划分处理， 设置参考面实现实体结构的 平面展示， 调整参考面网格的间距及覆盖面积， 设置参考面厚度， 调整视图后可形成结构外轮廓 图， 点击选取轮廓点， 生成各点坐标， 导出DXF格 式文件， 利用CAD进行分析； 导出的数据文件， 通 过设置CAD图纸坐标， 使之与导出轮廓图均能反 应真实位置的相对坐标， 利用CAD设计图纸与三 维扫描轮廓图进行差异分析。 本发 明提高了异形 结构幕墙的放线效率和精度， 避免了传统测量方 式的繁琐和不确定性的影响。 权利要求书3页 说明书7页 附图7页 CN 114923433 A 2022.08.19 CN 114923433 A 1.一种提高异形 结构幕墙放线效率和精度的方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1： 三维扫描 采用三维激光扫描仪进行扫描， 通过合理规划架设图， 确保扫描区域均匀， 设置标靶基 点坐标， 扫描 整体结构模型， 完成后将数据导出， 导出的数据进行拼接； S2： 点云处 理 将经过拼接后的数据通过点云区域处理， 生成点云处理后数据； 对结构区域划分处理， 利用Cyclone软件， 对点云处理后数据设置参考面 实现实体结构的平面展示， 调整参考面网 格的间距及覆盖面积， 对参考面 厚度进行设置， 调整视图后可形成结构外轮廓图， 点击选取 轮廓点， 生成各点 坐标， 导出DX F格式文件， 利用CAD进行分析； S3： 数据应用 导出的数据文件， 通过设置CAD图纸坐标， 使之与导出轮廓图均能反应真实位置的相对 坐标， 利用CAD设计图纸与三维扫描轮廓图进行差异分析。 2.根据权利要求1所述的一种提高异形结构幕墙放线 效率和精度的方法， 其特征在于， 在步骤S1中， 所述 三维扫描具体包括以下步骤： (1)架站图： 通过对扫描场地或物体分析， 得到扫描架设位置图； (2)扫描仪架设： 根据扫描得到的扫描架设位置图架设三维激光扫描仪； (3)扫描： 新建项目， 输入项目名称、 创建人、 项目描述等相关信息， 扫描数据以项目形 式存储在三 维激光扫描仪中； 设置5个扫描参数， 扫描视场： 设置扫描视场为自定义， 视场角 栏显示的是当前扫描仪方向； 分辨率： 对点间隔和扫描灵敏度进 行设置， 精度设置越高扫描 速度越慢； 图像控制： 对内置相机进 行设置； 过滤器： 对扫描点的最小和最大范围进 行设置； 精细扫描： 对某个区域二次扫描的点间距和扫描灵敏度进行设置； 通过设置方位角， 已知后 视点， 自动 后方交会进行扫描； (4)标靶设置： 进入三维激光扫描仪的扫描参数界面后点击标靶， 进入标靶定义界面， 进行标靶扫描的设置； 输入或选择标靶号， 选择标靶类型， 输入标靶高程后， 点击获取标靶 按钮， 进入获取标靶界面； 用触摸笔点击查找图标， 激活图标， 点击标靶中心 点， 扫描仪会自 动转动并对准触摸笔所点击位置， 然后点击图标， 返回到标靶定义界面， 点击观测即开始进 行标靶扫描； 标靶扫描 结果状态显示 “OK”， 成功获取到标靶中心， 点击存储保存标靶扫描 结 果； (5)扫描预览： 扫描完成后， 自动进入三维激光扫描仪的扫描预览界面， 色彩模式有三 种， 彩色和黑白、 反射强度， 切换点云显示模式； (6)数据导出： 将三维激光扫描仪的项目数据导出传输 到USB存储设备； (7)点云数据拼接： 将传输到USB存储设备的项目数据导入， 打开Cyclone软件， 把多个 不同的扫描站的数据拼合在一起， 生成一个单一的坐标系统， 初始的坐标系统是 由指定的 其中某一个独立的扫描仪的位置和方向决定的， 拼接完成后， 多个站数据就被合并到一个 新的数据中。 3.根据权利要求1所述的一种提高异形结构幕墙放线 效率和精度的方法， 其特征在于， 在步骤S2中， 所述 点云处理具体包括以下步骤： (1)区域处 理： 将经过拼接后的数据通过点云区域处 理， 生成点云处 理后数据； (2)设置参考面： 利用Cyclone软件， 对点云处理后数据设置参考面， 选定参考面的基准权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114923433 A 2点， 实现以基准 点生成相应参 考面， xy、 xz、 yz三个方向均可设置； (3)调整参考面网格、 覆盖面积： 设置参考面网格间距及覆盖面积， 保证当前参考平面 水平方向点云数据的准确全面； (4)设置参考面厚度： 设置参考面厚度， 保证当前参考平面垂直方向点云数据的准确全 面； (5)生成视图； (6)标注点 坐标： 分别对每层关键点进行坐标 标注； (7)导出DXF文件： 对标注完成的轮廓图进行样本线条的绘制， 导出DXF文件载入CAD软 件中应用对比分析。 4.根据权利要求1所述的一种提高异形结构幕墙放线 效率和精度的方法， 其特征在于， 在步骤S3中， 所述数据应用具体包括以下步骤： (1)生成实测结构轮廓： 对导入CAD中的轮廓图， 利用设计图中给定的坐标系、 项目坐标 及高程设置设计图纸中当前楼层的真实地理位置， 保证于三维扫描轮廓匹配， 将标注完成 的三维扫描轮廓图导出DX F文件， 载入CAD中生成实测结构轮廓图； (2)CAD图纸结构差异分析： 三维扫描 的实测结构轮廓图与设计轮廓对比分析， 对图纸 进行测量偏差分析， 分析 各层偏差； (3)幕墙深化设计： 生成的三维扫描实测结构轮廓进行坐标复合后， 交给幕墙深化设计 单位进行深化设计， 使模型信息准确表达， 得到幕墙深化设计模型。 5.根据权利要求2所述的一种提高异形结构幕墙放线 效率和精度的方法， 其特征在于， 在步骤(2)扫描仪架设中， 所述扫描仪必须架设在三脚架上使用， 使用徕卡原装扫描仪三脚 架可以最大程度保证在扫描工作中的稳定性。 6.根据权利要求2所述的一种提高异形结构幕墙放线 效率和精度的方法， 其特征在于， 在步骤(2)扫描仪架设中， 扫描仪的架设具体如下： 1)将三脚架腿调整到合 适高度， 然后拧紧螺 丝固定； 2)将基座 放置到三脚架上并拧紧螺 丝固定； 3)调整三脚架和基座， 让基座上的气泡水平居中； 4)将三脚架腿尽可能插 入到地面中； 5)将扫描仪安装到基座上并固定； 6)通过扫描仪上的气泡 来对中整平。 7.根据权利要求2所述的一种提高异形结构幕墙放线 效率和精度的方法， 其特征在于， 在步骤(3)扫描中， 三维激光扫描仪扫描范围20 0米内所有实体构件。 8.根据权利要求3所述的一种提高异形结构幕墙放线 效率和精度的方法， 其特征在于， 在步骤(3)调整参考面网格、 覆盖面积中， 设置参考面的网格间距 为1m×1m， 覆盖面积为100 ㎡。 9.根据权利要求3所述的一种提高异形结构幕墙放线 效率和精度的方法， 其特征在于， 在步骤(4)设置参 考面厚度中， 参 考面厚度设置为0.01m。 10.根据权利要求1所述的一种提高异形结构幕墙放线效率和精度的方法， 其特征在 于， 使用三维激光扫描技术获取 的点云数据会受到多方面因素的影响， 从而导致有些数据 会偏离理论值， 这些噪声点会影响到后期数据 处理的精度， 在数据应用过程中对其采用有权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114923433 A 3