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无人机视觉驱动的装配式钢结构柱智能测量

张伟,  谈晗,  章军,  高珂,  朱宏平

张伟, 谈晗, 章军, 高珂, 朱宏平. 无人机视觉驱动的装配式钢结构柱智能测量[J]. 钢结构(中英文), 2026, 41(11): 93-103. doi: 10.13206/j.gjgS26072702.R1
引用本文: 张伟, 谈晗, 章军, 高珂, 朱宏平. 无人机视觉驱动的装配式钢结构柱智能测量[J]. 钢结构(中英文), 2026, 41(11): 93-103. doi: 10.13206/j.gjgS26072702.R1
Zhang Wei, Tan Han, Zhang Jun, Gao Ke, Zhu Hongping. UAV Vision-Driven Intelligent Measurement for Prefabricated Steel Columns[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2026, 41(11): 93-103. doi: 10.13206/j.gjgS26072702.R1
Citation: Zhang Wei, Tan Han, Zhang Jun, Gao Ke, Zhu Hongping. UAV Vision-Driven Intelligent Measurement for Prefabricated Steel Columns[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2026, 41(11): 93-103. doi: 10.13206/j.gjgS26072702.R1

无人机视觉驱动的装配式钢结构柱智能测量

doi: 10.13206/j.gjgS26072702.R1
基金项目: 

中建科工科技研发项目(ZJKG-2024-KT-14)。

详细信息
    作者简介:

    张伟,硕士,高级工程师,2025010222@hust.edu.cn。

    通讯作者:

    朱宏平,博士,教授,2011210038@hust.edu.cn。

UAV Vision-Driven Intelligent Measurement for Prefabricated Steel Columns

  • 摘要: 装配式钢结构建造为结构施工提供了高效路径,也对现场安装精度提出更高要求。针对大型施工现场柱构件数量多、传统人工逐点测量效率较低,以及正射影像覆盖范围大、单柱在整幅影像中占比较小的问题,构建了面向矩形钢柱批量测量的两阶段粗到精处理框架。第一阶段采用YOLO11-OBB实现柱构件有向粗定位,并依据柱群方向分布进行图像旋转和粗定位框二次校正,以快速获得包含完整柱顶轮廓且方向统一的局部测量区域;第二阶段利用EdgeNAT获得局部边缘响应,经轮廓精化获得像素级候选角点,并采用二维高斯拟合求解亚像素坐标。该两阶段处理方式将大范围场景中的目标搜索与局部高精度边界测量相分离,主要解决仅依赖目标检测框难以满足尺寸测量精度要求,以及直接对整幅影像进行精细边缘搜索时背景干扰大、处理范围大的问题。两阶段处理完成后,再依据正射影像仿射参数计算构件尺寸,并通过控制点四参数转换输出柱角点工程坐标。某在建工厂项目试验表明,在110 m航高、正射影像地面采样距离(GSD)约18.5 mm/pixel的条件下,以4根柱的钢尺实测值为参考,8个长(宽)尺寸的平均绝对误差和平均相对误差分别为18.75 mm和2.21%。0.074 km2试验区域无人机现场影像采集约11 min,后续正射建模约1.5 h、算法处理约0.5 min,且均可在现场采集完成后离线处理,体现了该方法面向多构件批量复核的自动化作业优势。
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  • 收稿日期:  2026-07-27

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