基于水面校准和圆柱特征分割的水下桩基尺寸检测方法

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.

关键词：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

所属期刊栏目：52

分类号：U446(桥涵工程)

资助基金：国家自然科学基金52078129

在线出版日期：2023-03-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1071-1080