大型储罐在使用过程中受到基础的不均匀沉降、腐蚀、高温、高压以及疲劳脆断等因素的影响,容易造成罐体倾斜、位移等变化。传统方法往往通过观测罐体不同圈板处容积变化、检测点椭圆度的变化情况反映罐体形变,以此评价储罐的安全健康情况。这些方法不仅效率低,并且有限的观测点也难以准确反映罐体形变信息,利用罐体的表面点云数据计算储罐椭圆度、垂直度等形变参数来反映储罐形变信息的研究已经取得了初步进展,为了更加全面的对罐体进行安全评估,本文以点云数据为研究对象,对罐体曲面局部形变的问题进行深入研究。(1)针对罐体曲面形变定位问题,提出了一种均匀格网划分方法,分析空间格网的坐标和法向量参数反映罐体曲面形变信息。首先拟合罐体水平截面圆求取圆心坐标,采用整体最小二乘算法拟合储罐中心线,然后以储罐中心线为基准,分别在水平方向和竖直方向对离散点云按角度和距离约束进行均匀空间格网划分,获得大小一致的空间格网。最后通过计算所有格网的中心坐标和平面法向量进行相邻空间格网关系判断,获取存在变形信息的格网。(2)针对罐体曲面的形变量计算问题,研究了一种基于五面体的形变量计算方法。首先使用Delaunay三角网生成算法对变形格网区域构建三角网,然后投影点云至罐体中心面构成多个五面体,计算格网内所有五面体体积之和,与理论体积进行差值计算得到罐体曲面的形变量,最后通过遍历全部格网得到变形区域和整体的形变量。实验结果表明,基于划分格网的中心坐标和法向量变化可快速定位罐体曲面局部形变区域;基于五面体的形变量计算方法可准确获取罐体变形区域的形变量。