用于实测实量的显示方法、测量系统及激光雷达
阅读说明：本技术 用于实测实量的显示方法、测量系统及激光雷达 (Display method and measurement system for actual measurement and laser radar ) 是由 李辉 金海建 于 2021-06-21 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于实测实量的显示方法、测量系统及激光雷达,所述显示方法包括：扫描一墙体获取所述墙体的三维数据点；通过对所述三维数据点主成分分析获取所述三维数据点中的一平面区域作为零平面；将所述三维数据点划分为若干数据点区域；获取目标区域到零平面的距离；在一显示界面中零平面对应位置以基础颜色显示在零平面中的数据点区域所对应的影像,并在显示界面目标区域对应的位置以预设颜色显示目标区域所对应的影像。本发明的显示方法、测量系统及激光雷达能够直观详细的显示墙体的平整度,提升建筑行业信息化程度,为用户验收、整改墙体提供便利,加快施工进度。(The invention discloses a display method, a measurement system and a laser radar for actual measurement, wherein the display method comprises the following steps: scanning a wall to obtain a three-dimensional data point of the wall; acquiring a plane area in the three-dimensional data points as a zero plane through principal component analysis of the three-dimensional data points; dividing the three-dimensional data points into a plurality of data point regions; acquiring the distance from a target area to a zero plane; and displaying the image corresponding to the data point area in the zero plane at the corresponding position of the zero plane in a display interface by using the basic color, and displaying the image corresponding to the target area at the corresponding position of the target area in the display interface by using the preset color. The display method, the measurement system and the laser radar can visually and detailedly display the flatness of the wall, improve the informatization degree of the building industry, provide convenience for users to check and accept and reform the wall, and accelerate the construction progress.)
技术领域
本发明涉及一种用于实测实量的显示方法、测量系统及激光雷达。
背景技术
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。
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。
现有的实测实量工具使用效率低且功能单一，查看不方便。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中现有的实测实量工具使用效率低且功能单一，查看不方便的缺陷，提供一种能够直观详细的显示墙体的平整度，提升建筑行业信息化程度，为用户验收、整改墙体提供便利，加快施工进度的用于实测实量的显示方法、测量系统及激光雷达。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种用于实测实量的显示方法，其特点在于，所述显示方法包括：
扫描一墙体获取所述墙体的三维数据点；
通过对所述三维数据点主成分分析获取所述三维数据点中的一平面区域作为零平面，所述平面区域为三维数据点组成的连续的面积最大平面；
将所述三维数据点划分为若干数据点区域，每一数据点区域的尺寸相同；
获取目标区域到所述零平面的距离，所述目标区域为除所述平面区域以外的数据点区域；
在一显示界面中零平面对应位置以基础颜色显示在零平面中的数据点区域所对应的影像，并在所述显示界面目标区域对应的位置以预设颜色显示目标区域所对应的影像，目标区域的预设颜色根据所述距离获取。
较佳地，所述显示方法包括：
通过激光雷达扫描一房间获取空间点云；
将空间点云分割为若干体素单元，并根据体素单元包含的点云坐标获取体素单元的信息；
根据体素单元的信息将相互关联的体素单元合并为子模型；
根据子模型的位置、尺寸以及相邻子模型之间的关系获取所述子模型的语义信息；
根据所述语义信息获取所述墙体的子模型，所述墙体的子模型包含的点云坐标为所述三维数据点。
较佳地，所述显示方法包括：
对于一目标区域，在一对照表中查找所述目标区域的预设颜色，所述对照表中包括所述距离的若干取值范围，每一取值范围对应一种颜色。
较佳地，在所述对照表中，所述取值范围的数值为正数则取值范围对应的颜色为暖色，所述取值范围的数值为负数则取值范围对应的颜色为冷色。
较佳地，所述显示方法包括：
在所述墙体的前方利用激光扫平仪生成一垂直于水平面的激光面；
在所述显示界面的零平面上获取两个调整点，根据调整点的坐标获取调整点到所述墙体边界的长度；
在所述墙体上根据所述长度查找调整点的实际位置；
在实际位置处将量尺垂直放置于墙体上，并查看激光面打在量尺上的刻度，利用两个实际位置上的刻度相同调整所述激光面与所述零平面对应的墙面平行；
在所述显示界面上选取若干复核点，根据复核点的坐标获取复核点到所述墙体边界的长度；
在所述墙体上查找复核点的实际位置；
在复核点的实际位置处将量尺垂直放置在墙体上，并查看激光面打在量尺上的刻度是否与复核点对应的三维数据点匹配，若是则复核成功。
较佳地，所述显示方法包括：
在所述显示界面上选取若干整改点，根据整改点的坐标获取整改点到所述墙体边界的长度；
在所述墙体上查找整改点的实际位置；
在整改点的实际位置处将量尺垂直放置在墙体上，并查看激光面打在量尺上的刻度以获取整改量；
利用所述整改量整改所述墙体。
本发明还提供一种用于实测实量的测量系统，其特点在于，所述测量系统包括一激光雷达以及一处理模块，
所述激光雷达用于扫描一墙体获取所述墙体的三维数据点；
所述处理模块用于通过对所述三维数据点主成分分析获取所述三维数据点中的一平面区域作为零平面，所述平面区域为三维数据点组成的连续的面积最大平面；
所述处理模块用于将所述三维数据点划分为若干数据点区域，每一数据点区域的尺寸相同；
所述处理模块用于获取目标区域到所述零平面的距离，所述目标区域为除所述平面区域以外的数据点区域；
所述处理模块用于在一显示界面中零平面对应位置以基础颜色显示在零平面中的数据点区域所对应的影像，并在所述显示界面目标区域对应的位置以预设颜色显示目标区域所对应的影像，目标区域的预设颜色根据所述距离获取。
较佳地，
所述激光雷达用于扫描一房间获取空间点云；
所述处理模块用于将空间点云分割为若干体素单元，并根据体素单元包含的点云坐标获取体素单元的信息；
所述处理模块用于根据体素单元的信息将相互关联的体素单元合并为子模型；
所述处理模块用于根据子模型的位置、尺寸以及相邻子模型之间的关系获取所述子模型的语义信息；
所述处理模块用于根据所述语义信息获取所述墙体的子模型，所述墙体的子模型包含的点云坐标为所述三维数据点。
较佳地，所述测量系统还包括一激光扫平仪以及一量尺；
所述激光扫平仪用于在所述墙体的前方生成一垂直于水平面的激光面；
所述处理模块用于在所述显示界面的零平面上获取两个调整点，根据调整点的坐标获取调整点到所述墙体边界的长度；
所述量尺用于在所述墙体上根据所述长度查找调整点的实际位置后，放置在实际位置处的墙体上，并查看激光面打在量尺上的刻度，利用两个实际位置上的刻度相同调整所述激光面与所述零平面对应的墙面平行；
所述处理模块用于在所述显示界面上选取若干复核点，根据复核点的坐标获取复核点到所述墙体边界的长度；
所述量尺用于在所述墙体上查找复核点的实际位置后，放置在复核点的实际位置处的墙体上，并查看激光面打在量尺上的刻度是否与复核点对应的三维数据点匹配，若是则复核成功。
本发明又提供一种用于实测实量的激光雷达，其特点在于，所述激光雷达用于如上所述的测量系统。
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。
本发明的积极进步效果在于：
本发明的显示方法、测量系统及激光雷达能够直观详细的显示墙体的平整度，提升建筑行业信息化程度，为用户验收、整改墙体提供便利，加快施工进度。
附图说明
图1为本发明实施例1的显示界面的结构示意图。
图2为本发明实施例1的显示方法的流程图。
具体实施方式
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。
实施例1
本实施例提供一种用于实测实量的测量系统。
所述测量系统包括一激光雷达、一处理模块、一激光扫平仪以及一量尺。所述处理模块可以是一个平板电脑或台式机，所述处理模块也可以整合到所述激光雷达中，使激光雷达具有运算能力。
所述激光雷达用于扫描一墙体获取所述墙体的三维数据点；
所述处理模块用于通过对所述三维数据点主成分分析获取所述三维数据点中的一平面区域作为零平面，所述平面区域为三维数据点组成的连续的面积最大平面；
所述处理模块用于将所述三维数据点划分为若干数据点区域，每一数据点区域的尺寸相同；
参见图1，在本实施例中通过对墙体三维数据点的主成分分析，计算得到墙面中心点和墙面法向量，即通过主成分分析找到墙面的最大最平面作为零平面11。
将墙面分割成N*M块长宽为25mm*25mm的小墙面，
所述处理模块用于获取目标区域到所述零平面的距离，所述目标区域为除所述平面区域以外的数据点区域；
所述处理模块用于在一显示界面中零平面对应位置以基础颜色显示在零平面中的数据点区域所对应的影像，并在所述显示界面目标区域对应的位置以预设颜色显示目标区域所对应的影像，目标区域的预设颜色根据所述距离获取。
零平面的位置可以根据零平面中的三维数据点坐标获取，三维数据点距离墙边的距离能够准确获取零平面的范围、位置，同样可以获取目标区域的位置。
所述显示界面是平板电脑的显示屏，也可以是激光雷达侧面的小屏幕上。
进一步地，所述激光雷达用于扫描一房间获取空间点云；
所述处理模块用于将空间点云分割为若干体素单元，并根据体素单元包含的点云坐标获取体素单元的信息；
所述处理模块用于根据体素单元的信息将相互关联的体素单元合并为子模型；
所述处理模块用于根据子模型的位置、尺寸以及相邻子模型之间的关系获取所述子模型的语义信息；
在本实施例中，根据窗子、门的位置能够分别出哪些子模型是门、哪些是窗，如门是落地的空洞，窗子是距离地面一定距离的空洞等。从而获取各个子模型的含义。
体素单元中包括若干点云坐标，将相似的体素单元合并，如体素单元平行的、连接的可以合并为一面墙，目标体素单元连接两个相互垂直的体素单元，则目标体素单元为墙角线。
所述处理模块用于根据所述语义信息获取所述墙体的子模型，所述墙体的子模型包含的点云坐标为所述三维数据点。
进一步地，对于一目标区域，所述处理模块用于在一对照表中查找所述目标区域的预设颜色，所述对照表中包括所述距离的若干取值范围，每一取值范围对应一种颜色。
在所述对照表中，所述取值范围的数值为正数则取值范围对应的颜色为暖色，所述取值范围的数值为负数则取值范围对应的颜色为冷色。
本实施例中暖色调表示凸出12，用绿色表示零平面11，用冷色表示凹陷13，在暖色中，利用同一色系的颜色进行深度表示，如用红色表示突出，红的颜色越深则表示突出的越多。
进一步地，所述激光扫平仪用于在所述墙体的前方生成一垂直于水平面的激光面；
所述处理模块用于在所述显示界面的零平面上获取两个调整点，根据调整点的坐标获取调整点到所述墙体边界的长度；
所述量尺用于在所述墙体上根据所述长度查找调整点的实际位置后，放置在实际位置处的墙体上，并查看激光面打在量尺上的刻度，利用两个实际位置上的刻度相同调整所述激光面与所述零平面对应的墙面平行；
本实施例中两个调整点处，激光打在量尺上的刻度相同，从而使激光面与所述零平面对应的墙面平行。当激光面与零平面平行后，获取激光面与零平面的间距。
所述处理模块用于在所述显示界面上选取若干复核点，根据复核点的坐标获取复核点到所述墙体边界的长度；
所述量尺用于在所述墙体上查找复核点的实际位置后，放置在复核点的实际位置处的墙体上，并查看激光面打在量尺上的刻度是否与复核点对应的三维数据点匹配，若是则复核成功。
利用显示界面查找复核点与零平面的距离，在复核点的实际位置处，利用复核点与零平面的距离、所述激光面与零平面的间距计算激光面在量尺上的理论值，查看激光面在所述量尺上的实际位置与所述理论值是否对应，若是复合成功。
所述处理模块用于在所述显示界面上选取若干整改点，根据整改点的坐标获取整改点到所述墙体边界的长度；
所述量尺用于在所述墙体上查找整改点的实际位置后，放置在整改点的实际位置处的墙体上，并查看激光面打在量尺上的刻度以获取整改量；
用户利用所述整改量整改所述墙体。
参见图2，利用上述测量系统，本实施例还提供一种显示方法，所述显示方法包括：
步骤100、扫描一墙体获取所述墙体的三维数据点；
步骤101、通过对所述三维数据点主成分分析获取所述三维数据点中的一平面区域作为零平面，所述平面区域为三维数据点组成的连续的面积最大平面；
步骤102、将所述三维数据点划分为若干数据点区域，每一数据点区域的尺寸相同；
步骤103、获取目标区域到所述零平面的距离，所述目标区域为除所述平面区域以外的数据点区域；
步骤104、在一显示界面中零平面对应位置以基础颜色显示在零平面中的数据点区域所对应的影像，并在所述显示界面目标区域对应的位置以预设颜色显示目标区域所对应的影像，目标区域的预设颜色根据所述距离获取。
其中，步骤100之前包括：
通过激光雷达扫描一房间获取空间点云；
将空间点云分割为若干体素单元，并根据体素单元包含的点云坐标获取体素单元的信息；
根据体素单元的信息将相互关联的体素单元合并为子模型；
根据子模型的位置、尺寸以及相邻子模型之间的关系获取所述子模型的语义信息；
根据所述语义信息获取所述墙体的子模型，所述墙体的子模型包含的点云坐标为所述三维数据点。
所述显示方法还包括：
对于一目标区域，在一对照表中查找所述目标区域的预设颜色，所述对照表中包括所述距离的若干取值范围，每一取值范围对应一种颜色。
其中，在所述对照表中，所述取值范围的数值为正数则取值范围对应的颜色为暖色，所述取值范围的数值为负数则取值范围对应的颜色为冷色。
进一步地，步骤100之后包括：
在所述墙体的前方利用激光扫平仪生成一垂直于水平面的激光面；
在所述显示界面的零平面上获取两个调整点，根据调整点的坐标获取调整点到所述墙体边界的长度；
在所述墙体上根据所述长度查找调整点的实际位置；
在实际位置处将量尺垂直放置于墙体上，并查看激光面打在量尺上的刻度，利用两个实际位置上的刻度相同调整所述激光面与所述零平面对应的墙面平行；
在所述显示界面上选取若干复核点，根据复核点的坐标获取复核点到所述墙体边界的长度；
在所述墙体上查找复核点的实际位置；
在复核点的实际位置处将量尺垂直放置在墙体上，并查看激光面打在量尺上的刻度是否与复核点对应的三维数据点匹配，若是则复核成功。
再符合成功后所述显示方法还包括：
在所述显示界面上选取若干整改点，根据整改点的坐标获取整改点到所述墙体边界的长度；
在所述墙体上查找整改点的实际位置；
在整改点的实际位置处将量尺垂直放置在墙体上，并查看激光面打在量尺上的刻度以获取整改量；
利用所述整改量整改所述墙体。
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。
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