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作者:赵训刚;郑党鑫;钟继卫;李艳哲;李逸;
单位:桥梁智能与绿色建造全国重点实验室;中铁大桥科学研究院有限公司;中铁大桥局集团有限公司;
摘要:针对当前栓接钢桥数字化拼装过程中螺孔信息提取自动化程度低、主观性高、处理速度慢等问题,提出一种融合三维点云曲率、投影、密度聚类与随机采样一致性(RANSAC)算法的螺孔信息智能检测算法。首先通过点云曲率得到螺孔的投影底面;其次将点云按照平面的法向方向投影,得到投影点云;然后使用分层密度聚类(HDBSCAN)算法对投影点云进行聚类,得到底面圆孔点云的聚类分割结果并进行统计滤波,去除离群点;最后使用RANSAC算法对聚类中的点进行圆孔拟合,获取每个螺孔的底面圆心坐标与半径。以某特大钢桥的桁段下弦杆拼接板为试验对象,将所提算法与商业软件人工交互对比,结果表明:螺孔圆心空间距离的平均偏差为0.06 mm,个别点的最大偏差仅为0.17 mm,满足工程精度要求;在速度方面,相较于人工操作需耗时1 h以上,所提算法仅用2 min即可完成计算。
关键词:钢桥;;栓接;;拼接板;;数字化拼装;;螺孔信息智能检测;;点云曲率;;密度聚类;;RANSAC螺孔拟合
基金资助:湖北省重点研发计划项目(2023BCB043);; 中国中铁股份有限公司科技研究开发计划课题(2023-重大-02)~~