基于高精度曲面建模的物体表面形变监测

道路、隧道、桥梁等物体表面形变监测是质量安全保障的重要前提。针对其表面监测问题，提出一种基于激光栅格化采样和高精度曲面建模的物体表面监测方法。该方法对监测物体表面利用栅格化采样进行高精度曲面建模和插值，通过多项式空间插值估计监测点的真实值和曲面第一、二基本量，对物体表面沉降和曲率半径参数变化角度进行监测。为验证该方法的有效性，在两组不同复杂程度的已知曲面上随机选取100个测试点，针对采样密度和插值密度分别进行数值仿真实验，并利用实物模型构建模拟形变实验，进而对测试点处的沉降变化和曲率半径变化进行监测。实验结果表明：在仿真实验中，高栅格化采样密度和插值密度能够大幅提高曲面重构精度，并降低物体表面不同复杂程度对监测精度的影响；在实物模拟形变实验中，沉降测量精度可达98.41%，曲率半径变化检测精度可达81.82%。