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《地球观测与导航技术丛书》编写说明
序
前言
第1章 概论 1
1.1 高速视频测量的定义 1
1.2 高速视频测量的发展 2
1.3 高速视频测量的用途 5
1.4 高速视频测量的国内外研究现状 7
1.4.1 高速视频测量技术的国内外研究现状 7
1.4.2 高速视频测量应用的国内外研究现状 10
1.5 高速视频测量的关键问题 13
第一篇 理论方法
第2章 高速视频测量理论 17
2.1 高速视频测量原理 17
2.1.1 高速视频测量传感网络构建原理 17
2.1.2 高速视频测量海量影像序列处理原理 21
2.2 高速视频测量坐标系 23
2.2.1 高速视频测量像素坐标系 23
2.2.2 高速视频测量像平面坐标系 23
2.2.3 高速视频测量像空间坐标系 24
2.2.4 高速视频测量像空间辅助坐标系 24
2.2.5 高速视频测量地面摄影测量坐标系 24
2.2.6 高速视频测量内外方位元素 25
2.3 基于共线条件方程的高速视频测量空间解析 26
2.3.1 高速视频测量共线条件方程 26
2.3.2 高速视频测量后方交会-前方交会 28
2.3.3 高速视频测量直接线性变换 31
2.3.4 高速视频测量序列影像整体光束法平差 33
2.4 基于共面条件方程的高速视频测量空间解析 37
2.4.1 高速视频测量共面条件方程 37
2.4.2 高速视频测量相对定向-绝对定向 38
2.5 高速视频测量传感器网络检校 43
2.5.1 高速相机传感器网络检校 43
2.5.2 高速相机传感器网络同步性检校 55
第3章 视频序列影像处理方法 56
3.1 目标点识别与定位 56
3.1.1 椭圆目标点识别与定位 56
3.1.2 目标点自动识别与定位 67
3.1.3 编码目标点识别与定位 71
3.1.4 散斑目标点识别与定位 88
3.2 左右影像目标立体匹配 96
3.2.1 左右点集配准 96
3.2.2 基于灰度相关的立体匹配策略 99
3.2.3 基于核线约束的立体匹配策略 99
3.2.4 基于可信度引导的立体匹配策略 101
3.3 前后序列影像目标跟踪 103
3.3.1 基于灰度的亚像素级匹配方法 103
3.3.2 基于相位相关的亚像素级匹配方法 108
3.3.3 序列影像目标点跟踪策略 113
第4章 结构形变参数计算与分析 116
4.1 结构形变参数计算 116
4.1.1 位移参数计算 116
4.1.2 变形参数计算 116
4.1.3 速度参数计算 117
4.1.4 加速度参数计算 118
4.1.5 频谱参数计算 118
4.1.6 应变参数计算 119
4.1.7 时序数据降噪 120
4.2 结构表面形变场计算 124
4.2.1 位移场计算 124
4.2.2 应变场计算 125
4.3 结构损伤识别与分析 126
4.3.1 时序序列结构损伤识别 126
4.3.2 结构表面裂纹探测 139
第二篇 软硬件系统
第5章 高速视频测量分布式系统 147
5.1 分布式系统组成 147
5.2 分布式硬件系统构建 147
5.2.1 高速相机网络构建 147
5.2.2 工控机-主控机网络构建 148
5.2.3 硬件系统需求分析 150
5.3 分布式软件系统构建 150
5.3.1 分布式高速视频测量解析 150
5.3.2 软件系统需求分析 151
5.3.3 系统加速并行计算 154
5.4 工程方案设计 157
5.4.1 实验流程介绍 157
5.4.2 高速视频测量精度分析 161
第6章 硬件系统 164
6.1 高速相机传感器网络 164
6.1.1 传感器网络设计 164
6.1.2 传感器网络构建 165
6.2 高速相机成像系统 165
6.2.1 高速相机 165
6.2.2 高速成像系统组成及描述 168
6.3 同步控制系统 169
6.4 高速采集存储系统 170
6.5 光源照明系统 170
6.6 UPS电源系统 171
第7章 软件系统 172
7.1 高速视频测量软件系统 172
7.1.1 系统设计 172
7.1.2 功能模块设计 173
7.1.3 高速视频测量系统v1.0 介绍 182
7.2 分布式高速视频测量软件系统 201
7.2.1 系统设计 201
7.2.2 新增功能模块设计 202
7.2.3 分布式系统模型 202
7.2.4 分布式高速视频测量系统v1.0介绍 203
第三篇 工程应用
第8章 高速视频测量在振动台实验的应用 215
8.1 多层框架结构抗震稳健性振动台高速视频测量 215
8.1.1 实验背景与模型设计 215
8.1.2 高速视频测量方案 216
8.1.3 数据结果与分析 218
8.2 板式橡胶支座振动台高速视频测量实验 225
8.2.1 实验背景与模型设计 225
8.2.2 高速视频测量方案 225
8.2.3 数据结果与分析 228
8.3 堰塞湖堆积坝体模型振动台高速视频测量 233
8.3.1 实验背景与模型 233
8.3.2 高速视频测量方案 234
8.3.3 结果与分析 236
8.4 高层木塔振动台高速视频测量 240
8.4.1 实验背景与模型设计 240
8.4.2 高速视频测量方案 241
8.4.3 结果与分析 242
8.5 三层框架振动台分布式高速视频测量 243
8.5.1 实验背景与模型设计 243
8.5.2 高速视频测量方案 243
8.5.3 结果与分析 245
8.6 高层建筑振动台高速视频测量 248
8.6.1 实验背景与模型设计 248
8.6.2 高速视频测量方案 248
8.6.3 结果与分析 249
8.7 卫星颤振振动台模拟测试高速视频测量 250
8.7.1 实验背景与模型设计 250
8.7.2 高速视频测量方案 251
8.7.3 结果与分析 251
第9章 高速视频测量在结构倒塌实验中的应用 253
9.1 钢筋混凝土框架-剪力墙结构连续整体倒塌高速视频测量 253
9.1.1 实验背景与模型设计 253
9.1.2 高速视频测量方案 253
9.1.3 数据结果与分析 254
9.2 桁架倒塌实验高速视频测量 267
9.2.1 实验背景与模型设计 267
9.2.2 高速视频测量方案 268
9.2.3 结果与分析 269
9.3 网壳结构连续倒塌高速视频测量 279
9.3.1 实验背景与模型设计 279
9.3.2 高速视频测量方案 279
9.3.3 结果与分析 283
第10章 高速视频测量在结构表面场形变监测中的应用 287
10.1 岩石单轴受压断裂的表面位移场量测 287
10.1.1 实验背景与模型设计 287
10.1.2 高速视频测量方案 287
10.1.3 结果与分析 289
10.2 钢筋混凝土柱抗剪试验中的裂纹检测与特征提取 290
10.2.1 实验背景 290
10.2.2 高速视频测量方案 291
10.2.3 结果与分析 291
10.3 泥石流模拟冲击下的墙体全场形变监测 303
10.3.1 实验背景与模型设计 303
10.3.2 高速视频测量方案 304
10.3.3 结果与分析 304
第11章 结论与展望 307
11.1 结论 307
11.2 展望 309
参考文献 310 2100433B
高速视频测量是以非接触的形式获取高速运动目标的海量影像序列数据，并根据近景摄影测量理论和方法分析每张或每对像片中物体目标点的三维空间坐标变化，以确定物体的整体运动状态，具有非接触、三维测量和密集测量的优势，已广泛应用于土木工程、材料测试、考古学、航空学和工业制造等领域。本书通过理论方法、软硬件系统和工程应用三篇详细介绍了高速视频测量的原理与技术方法及其在土木工程中的应用，从原理以及实际应用的角度给出相应的高速视频测量解决方法。
一条高速公路一般都是由路基、桥梁、隧道、涵洞等几种元素构成，每一种的要求都不太一样。但是所有的元素都要求你能够掌握线路测设线的平面曲线（公路走向），竖曲线（坡度变化）。路基多是填挖方的计算。桥梁要放样...
监控高速球设置方法：一般多个球安装时，尽量把波特率和协议设置成一样的，这样设置的时候方便，有些录像机只支持设置一种协议和波特率，如果多台球机不同，就无法全部控制。地址码是区别球机的主要参数。每个球机的...
高速公路的软基处理方法很多，根据地域的不同，处理方法也不尽相同。主要的处理方法有：1、基底开挖换土法，2、抛石挤淤法，3、爆破排淤法，4、反压护道法，5、垫层法，6、堆载预压法，7、砂井、袋装砂井预压...
探究高速公路经济适应性理论与评价方法
探究高速公路经济适应性理论与评价方法
随着我国经济的不断发展,对于运输的需求也日益增长。为了能加快促进我国国民经济的发展,我们应该探究高速公路经济适应性理论。本文将通过多种评价方法围绕关于高速公路经济适应性问题,展开深入调查。
某高速铁路控制测量方法研究
某高速铁路控制测量方法研究
以某新建客运专线为例,根据专用精测网的技术要求,研究了高速铁路平面控制测量及高程控制测量外业实施、内业数据处理的方法,通过对精测网复测数据的对比分析,指出其测量结果可以作为控制基准及施工放样的技术依据。
工件属性 | 塑胶模 | 备注 |
规格 | 120mm*30mm | |
检测元素 | 点抄数及对比 | |
精度要求 | 0.01mm | |
批量or抽检 | 全检、抽检 | |
检测难点 | 工件形状复杂，要求自动测量 | |
环境要求 | 在恒温下测量: 20~25℃ | |
归类产业 | 塑胶 |
(1)检测方法:打下灯与上灯结合，自动取点或取线，把工件平放，通过测直线或打点方式把工件的轮辙描绘出来。(2)测量技巧及难点:要注意抄数时要调Z轴高度来保证工件的清晰度，正确叛断产品实际边界(如图所示，垂直度在现实中很难做到真正的垂直，所以在测量中就会产生实际边与虚拟边，而两者误差往往会无法达到我们测量的目的)。要放相对垂直于玻璃面，必要时加夹具或粘土;
(3)检测对比分析:正确找出点或线的位置，用测二维的方式测出工件的轮辙，点与线或弧灵活变通;自动机台辅助对焦扫描效率更高。
在CAD对比操作过程:
①我们把要对比的工件用2D扫描出来。
② 在找到 相对对称的两个点。
③如图二所示在工具栏中选择建立坐标工能建立一个相对坐标，这样转入CAD以后，CAD默认这个相对坐标系作为基准(在单独使用CAD做处理时我们都要在CAD中先给图形建立一个相对坐标系)。
④在CAD软件中对抄数后的图档做相对应的处理(把点资料做成线)，
⑤在建立坐标保存成CAD档后，我们就可以同时打开原有的工件CAD图档与实际处理扫描后保存的CAD工件图档进行位置上便差对比，并可以在CAD中计算实际便差值 。
所有检测出来的数据可输出文档格式(DXF\TXT\WORD\EXCEL)自动生成表格，2D抄数可直接保存DXF文档，减少人工操作。方便随时查询及数据对比(包含CAD图对校)，掌握第一手资料，减少工作程序，提高效率，降低成本。
《全国工程硕士专业学位教育指导委员会推荐教材·测量数据处理理论与方法》在内容和结构上进行了精心组织，重在应用，目标是使学生不仅具有扎实的理论基础，而且具有广阔的思路和较强的解决实际问题的能力。
《测量数据处理研究》根据作者（赵长胜）多年误差理论与测量平差、广义测量平差等课程的教学经验和相关科研成果，介绍了测量误差及其传播，最小二乘平差原理、经典平差方法及其在控制测量中的应用，自由网平差、抗差估计、有偏估计、回归分析、数据拟合，平差系统的常用假设检验，静态滤波推估与配置，卡尔曼滤波等动态数据处理理论和空间数据的不确定性分析等测量数据处理理论与方法。
《测量数据处理研究》可作为测绘工程专业本科和测绘科学与技术研究生的教学参考书，也可供工程技术人员参考。
视频测量仪应用