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２０２４年１月下施工技术（中英文）
第５３卷第２期ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ１０３
ＤＯＩ：１０７６７２／ｓｇｊｓ２０２４０２０１０３
基于激光扫描点云的脚手架杆件角度获取∗
张雨鸣，管东芝，刘家彬
（东南大学土木工程学院，江苏南京２１１１８９）
［摘要］脚手架变形监测是脚手架安全的基础，施工现场一般采用传感器或全站仪进行点式监测，监测效率和准确
性均较低。因此，提出一种基于点云的脚手架杆件角度获取方法。首先采用激光扫描仪对搭设好的脚手架进行扫
描，对收集到的脚手架点云数据进行预处理后，基于ＲＡＮＳＡＣ算法拟合脚手架杆件圆柱体，提取不同杆件圆柱体方
程与轴线方向向量，计算方向向量间的角度。为验证所提方法的有效性，将脚手架点云模型分别围绕某一轴或某
一点旋转不同的理论角度，得到新点云模型，然后采用上述方法计算其与原模型间的角度，与理论角度进行比较。
结果显示，计算角度与理论角度间的最大相对误差为１２５％，平均相对误差为０７５％，验证了该方法的可靠性，为
脚手架变形监测提供新的思路。
［关键词］信息化；脚手架；点云；圆柱体；拟合；角度；监测；变形
［中图分类号］ＴＵ１７［文献标识码］Ａ［文章编号］２０９７⁃０８９７（２０２４）０２⁃０１０３⁃０７
ＡｎｇｌｅＡｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｏｆＳｃａｆｆｏｌｄＲｏｄＢａｓｅｄｏｎＬａｓｅｒＳｃａｎｎｉｎｇＰｏｉｎｔＣｌｏｕｄ
ＺＨＡＮＧＹｕｍｉｎｇ，ＧＵＡＮＤｏｎｇｚｈｉ，ＬＩＵＪｉａｂｉｎ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ，Ｊｉａｎｇｓｕ２１１１８９，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｃａｆｆｏｌｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｉｓｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｓｃａｆｆｏｌｄｓａｆｅｔｙ，ａｎｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓｉｔｅｓｇｅｎｅｒａｌｌｙ
ｕｓｅｓｅｎｓｏｒｓｏｒｔｏｔａｌｓｔａｔｉｏｎｓｆｏｒｐｏｉｎｔｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ，ｗｉｔｈｌｏｗｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄａｃｃｕｒａｃｙ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，
ａｓｃａｆｆｏｌｄｒｏｄａｎｇｌｅａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｐｏｉｎｔｃｌｏｕｄｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ａｌａｓｅｒｓｃａｎｎｅｒｉｓｕｓｅｄ
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ｓｃａｆｆｏｌｄｒｏｄｃｙｌｉｎｄｅｒｓａｒｅｆｉｔｔｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＲＡＮＳＡＣａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｏｄｃｙｌｉｎｄｅｒｅｑｕａｔｉｏｎｓａｒｅ
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