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摘要
混凝土结构裂缝的出现与发展对结构的长期使用性能与安全性有重要的影响。然而，如何实现裂缝的自动化定位、宽度量化及扩展追踪依然有待解决。为此，研究提出一种基于点云三维重建的混凝土结构裂缝定位及扩展追踪方法。首先通过无人机搭载高分辨率云台相机获取目标建筑物的图像集，再通过优化数据集与三维重建流程，得到准确的建筑结构点云模型，并还原相机空间参数。然后提出视点定位算法，基于还原的相机空间参数求得拍摄裂缝的相机世界坐标，再将裂缝图片与相机世界坐标绑定，基于图片索引裂缝的三维坐标，实现裂缝在点云模型中的自动定位。最后提出适用于混凝土结构的点云映射与配准算法，对裂缝宽度的扩展进行量化追踪。该方法集成于Web平台，并基于服役期大型混凝土建筑结构进行了试验验证。结果表明，本文提出方法的三维模型重建的尺度平均误差小于3%；同时可自动化定位结构裂缝的三维坐标，裂缝的平均定位时间为38.09μs；并对扩展阶段裂缝的宽度量化和追踪仅有小于8%的误差。
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