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基于BIM和三维激光扫描的桁架几何质量自动化检测研究

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图学学报 2024年第4期45卷 845-855页

作者：邹亚坤陈贤川谭毅林永枫张亚飞深圳大学土木与交通工程学院中澳BIM与智慧建造联合研究中心广东深圳518000 深圳大学滨海城市韧性基础设施教育部重点实验室广东深圳518000 广州建筑湾区智造科技有限公司广东广州510000

桁架结构因其自重轻、承载能力强而广泛应用于大跨度公共建筑中,随着使用时间的增加,需要对其结构几何质量进行定期检测以确保其安全性。然而,传统的桁架结构几何质量检测主要依赖人工手段,效率低下且成本高昂。为了实现桁架结构的高效... 详细信息

桁架结构因其自重轻、承载能力强而广泛应用于大跨度公共建筑中,随着使用时间的增加,需要对其结构几何质量进行定期检测以确保其安全性。然而,传统的桁架结构几何质量检测主要依赖人工手段,效率低下且成本高昂。为了实现桁架结构的高效几何质量检测,提出一种基于建筑信息模型(BIM)和三维激光扫描的自动化检测算法。首先,通过BIM将获得的原始点云数据中的桁架结构与背景分离。然后,基于关键点检测技术自动提取桁架结构的几何特征并实现节点坐标的定位计算。最后,将计算结果与BIM中的设计信息进行比较,获得几何质量检测结果。深圳市某校园内的演会中心被用于该方法的验证。实验结果表明,该算法的计算结果与全站仪的测量结果误差不超过2 mm。其与BIM模型数据进行对比,检测出桁架结构的节点存在不同程度的沉降。因此,该方法能准确快速地实现节点的空间定位,提高桁架结构几何质量检测的效率。

关键词：自动化桁架几何质量 BIM 三维激光扫描

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几何质量特性的统计控制技术

南京航空航天大学学报 1999年第4期31卷 480-483页

作者：赵逢余马义中郑州航空工业管理学院质量工程研究所郑州450005

采用常规控制图的基本假设是生产过程的输出变量服从正态分布。在实际生产中，虽然生产过程的某些质量特性（如形状与位置等几何质量特性）也呈现正态分布，但由于测量工具及这些特性自身的特殊性，测量数据通常呈现出以目标值为折叠点... 详细信息

采用常规控制图的基本假设是生产过程的输出变量服从正态分布。在实际生产中，虽然生产过程的某些质量特性（如形状与位置等几何质量特性）也呈现正态分布，但由于测量工具及这些特性自身的特殊性，测量数据通常呈现出以目标值为折叠点的折叠正态分布，这就无法应用常规的统计控制技术。为了解决这种情况下的质量控制问题，本文分析了形状与位置等几何质量特性测量过程中的特殊性，以及测量数据的分布规律，在此基础上，给出了评价工序能力的方法，构造了相应的控制图，并设计了相应的中文软件。实证结果表明：该软件既简单又实用，能适用于大部分形状和位置质量特性的质量控制问题。

关键词：折叠正态分布统计控制几何质量

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CBERS-02B影像的几何质量评价

测绘通报 2009年第11期 11-13页

作者：王文文张永红中国测绘科学研究院北京100039 辽宁工程技术大学辽宁阜新123000

从CCD和WFI影像波段间的匹配精度、CCD影像的绝对定位精度、CCD和WFI同地区不同时相影像间的配准精度对02B星影像数据的二级产品进行几何质量评价。研究表明,CCD影像第5波段与其他波段存在随扫描条带而改变的偏移,CCD影像景间绝对定位... 详细信息

从CCD和WFI影像波段间的匹配精度、CCD影像的绝对定位精度、CCD和WFI同地区不同时相影像间的配准精度对02B星影像数据的二级产品进行几何质量评价。研究表明,CCD影像第5波段与其他波段存在随扫描条带而改变的偏移,CCD影像景间绝对定位精度不一,研究区影像整体向东北方向偏移。

关键词： CBERS-02B CCD WFI 几何质量

环境一号A星CCD影像2级产品几何质量分析

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测绘地理信息 2017年第2期42卷 85-89页

作者：王东方圣辉王娣王文钧武汉大学遥感信息工程学院湖北武汉430079

几何质量是遥感影像产品在行业应用中的基础和关键。以Google Earth为参考,对环境一号A星CCD影像2级产品进行几何质量对比分析研究,提出几何定位精度、地面采样距离、波段配准精度3个几何质量评估指标,并对长时间、多纬度序列数据进行... 详细信息

几何质量是遥感影像产品在行业应用中的基础和关键。以Google Earth为参考,对环境一号A星CCD影像2级产品进行几何质量对比分析研究,提出几何定位精度、地面采样距离、波段配准精度3个几何质量评估指标,并对长时间、多纬度序列数据进行几何质量统计分析。结果表明,同景产品4个波段各几何质量评估指标基本一致;长时间、多纬度序列数据几何定位精度随时间、纬度变化而随机变化,地面采样距离随时间、纬度变化围绕真实分辨率微小变动,波段配准精度随时间、纬度变化总体趋于稳定。

关键词：几何质量评估指标 Spearman分析长期统计环境一号A星

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IQG──车身几何质量晴雨表

汽车技术 2000年第7期 24-26页

作者：唐大庆郭轶群神龙汽车有限公司

车身ＩＱＣ是评定钣金零件、分总成及总成的几何尺寸一致性的一种评定工具，车身ＩＱＣ值的大小及波动范围是衡量车身焊接总成几何尺寸质量的２个重要数据。介绍ＩＯＣ的计算方法，通过对富康系列车身的ＩＱＧ水平的分析，指出ＩＯＣ... 详细信息

车身ＩＱＣ是评定钣金零件、分总成及总成的几何尺寸一致性的一种评定工具，车身ＩＱＣ值的大小及波动范围是衡量车身焊接总成几何尺寸质量的２个重要数据。介绍ＩＯＣ的计算方法，通过对富康系列车身的ＩＱＧ水平的分析，指出ＩＯＣ的影响因素，并从调整基准、降低高值测量点的扣分值、改进测量工艺三方面对ＩＱＣ升高问题加以解决。

关键词：车身IQG 几何质量质量控制测量工艺

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“S”形试件几何质量测评及不确定度研究

“S”形试件几何质量测评及不确定度研究

作者：黄鑫天津大学

学位级别：硕士

自由曲面类零件已广泛应用于汽车制造、航空航天、模型加工等许多工业领域,对零件的加工精度也提出了更高的要求。零件的加工精度对使用性能有着重要的影响。目前如何更高效率、高精度地检测自由曲面类零件的加工质量,已成为产品加工和... 详细信息

自由曲面类零件已广泛应用于汽车制造、航空航天、模型加工等许多工业领域,对零件的加工精度也提出了更高的要求。零件的加工精度对使用性能有着重要的影响。目前如何更高效率、高精度地检测自由曲面类零件的加工质量,已成为产品加工和质量检测的重要内容。完整的测量结果必须同时包含被测量的值以及对该测量值质量的定量说明。因此合理评定测量不确定度的值对产品的验收有着重要的意义。本文以“S”形试件为模型,研究自由曲面几何质量的测评方法及测量不确定度的估算方法。针对自由曲面轮廓度误差的评定提出了新的方法,利用实际曲面的重构模型和理论设计模型比较,判断误差是否在要求的公差带范围内。评定的过程为:利用三坐标测量机在实际加工曲面上获得离散的测点坐标;利用序列二次规划算法,并结合距离函数的线性微分模型求解匹配过程中的最优化问题;利用定位后的测量点坐标,采用B样条插值的方法重构实际加工曲面;采用分割逼近结合迭代算法求解点到曲面的最短距离,实现轮廓度误差的评定。分析了应用三坐标测量机检测自由曲面轮廓度误差中,导致测量不确定度的影响因素。首先由直接测量点坐标的不确定度和变换矩阵参数的不确定度计算定位点的不确定度,然后由定位点的不确定度,根据重构过程得到重构曲面上任意一点坐标的不确定度,最终得到评定轮廓度误差值的不确定度。通过模拟仿真实验和实际测量结果,对上述模型和算法的有效性进行了验证。针对波纹度粗糙度评定中的滤波操作,研究了线性轮廓度滤波器的不确定度传递计算。根据线性轮廓滤波器方程,推导了由输入轮廓不确定度计算输出波纹度粗糙度轮廓不确定度的计算公式。

关键词： “S”形试件自由曲面几何质量不确定度