基于水面校准和圆柱特征分割的水下桩基尺寸检测方法

作     者：吉同元 章定文 毛志远 徐孝彬 李鹏飞 Ji Tongyuan;Zhang Dingwen;Mao Zhiyuan;Xu Xiaobin;Li Pengfei

作者机构：东南大学交通学院南京211189 华设设计集团股份有限公司南京210014 河海大学机电工程学院常州213022 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52078129) 

出 版 物：《东南大学学报（自然科学版）》 (Journal of Southeast University：Natural Science Edition)

年 卷 期：2022年第52卷第6期

页      码：1071-1080页

摘      要：为了实现水下桩基尺寸测量和缺陷检测,设计了水下桩基声学可视化检测系统,提出了基于水面校准和圆柱特征分割的水下桩基尺寸检测方法.采用声呐系统获取水下桩基点云数据,利用正态分布变换(NDT)方法实现同一站点不同俯仰角下的配准,同时结合声呐水面点云特征,利用随机抽样一致(RANSAC)方法实现水面拟合,并基于该水面进行校准,然后采用多种滤波算法滤除杂散点云.提出了圆柱特征分割,通过圆柱分割与拟合方法,实现桩基尺寸测量和缺陷检测.采集实际码头桩基点云进行实验验证.结果表明,相比欧式聚类算法和区域生长算法,系统能有效分割出多个圆柱体目标,缩径实验中拟合得到的桩径与实测值误差为0.036 m,精度达97.6%;扩径实验中测量误差为0.052 m,精度达94.8%.所提检测方法能为水下桩基检测与分析提供技术支持.

主 题 词：声学可视化检测系统 水面校准 圆柱特征分割 桩基尺寸测量 

学科分类：081406[081406] 08[工学] 0814[工学-地质类] 0812[工学-测绘类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1001-0505.2022.06.006

馆 藏 号：203116121...