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第1章绪论
1.1近景摄影测量技术
1.2数码影像的工程量测应用现状
1.3数码影像量测应用技术的发展前景
第2章普通数码相机及其构像特性
2.1构像几何畸变差的特性
2.2构像畸变差的表示及校正效果
2.2.1常用的径、切向畸变差模型
2.2.2模型中添加仿射畸变的不良影响
2.2.3k-1项作用的讨论
2.3普通数码相机内方位的稳定性
第3章三维控制的相机量测化检校方法
3.1三维控制场及其建立
3.2三维光线束检校方法
3.2.1检校参数的整体解算
3.2.2BCT方法实验精度分析
3.3PTR检校方法
3.3.1关于二维控制场
3.3.2畸变系数的解算
3.3.3内方位元素的解算及精度估计
3.3.4PTR方法实验精度分析
3.3.5相机量测化检校的适用性评价
第4章平面控制检校的参数相关性分析
4.1平面控制场的建立
4.2平面控制相机检校存在的问题
4.3平面控制单像片检校的相关性分析
4.3.1Zs与f相关性
4.3.2 Xs、Ys与x0、y0相关性分析
4.4平面控制多像片检校的相关性分析
4.5参数相关性模拟分析
4.5.1方位元素之间相关性度量
4.5.2单片参数相关性模拟分析
4.5.3多片参数相关性模拟分析
4.5.4拍摄方式影响相关性的模拟分析
第5章平面控制的相机量测参数分步检校方法
5.1基于平面线特征的畸变及像主点检校
5.1.1直线参数的确定
5.1.2畸变系数检校
5.1.3像主点位置检校
5.2相机主距的检校
5.2.1主距检校的影像获取方式
5.2.2主距检校原理
5.2.3投影中心Xs、Ys的确定
5.2.4主距f及φ、ω、κ的解算
5.3SSC方法实验精度分析
5.3.1实验数据的获取
5.3.2实验结果的解算
5.3.3畸变系数检校的质量分析
5.3.4内方位元素解算的稳定性测试
5.3.5检校结果的量测应用精度
第6章直线约束的平面控制光线束检校方法
6.1LBC方法检校原理
6.2LBC方法的未知数初值计算
6.2.1畸变系数及内方位元素初值计算
6.2.2外方位元素初值计算
6.3LBC拍摄方式及算法流程
6.4LBC方法实验精度分析
6.4.1实验数据的获取
6.4.2检校实验结果
6.4.3畸变系数检校的质量分析
6.4.4检校结果的量测应用精度
6.5LBC与通常平面光束法检校的比较
第7章相机不同检校方法的比较与分析
7.1PTR与三维光束法检校的对比
7.2两种新的平面控制检校算法的特性
7.2.1畸变系数检校精度比较
7.2.2检校结果的应用精度比较
7.2.3检校结果的其他比较
第8章数码影像量测基本算法解析
8.1数码影像单像后交多片前交算法
8.1.1单像空间后方交会的初值估算方法
8.1.2空间后方交会及前方交会解算
8.1.3数码影像空间后交的精度分析
8.1.4多片前交的精度及可靠性
8.2数码影像的相对定向
8.2.1相对定向迭代解法及初值确定
8.2.2相对定向直接解法
8.2.3数码影像相对定向精度分析
8.3普通数码影像的DLT算法特性
8.3.1DLT算法的广义解析
8.3.2精化畸变差改正模型对DLT的影响
8.3.3附加制约条件对DLT解算的作用
第9章数码影像区域网光束法
9.1数码影像区域网光束法及其算法特性
9.1.1区域网光束法概述
9.1.2虚拟观测方程构建对计算的影响
9.1.3内方位已知/未知处理的光束法适用性
9.1.4构像畸变系数的组合效应
9.1.5畸变差预先校正对光束法精度的影响
9.1.6实时对焦(变主距)光束法的适用条件
9.1.7多基线对提高光束法精度的作用
9.1.8稀疏控制下光束法处理的若干问题
9.2光束法与单像后交多片前交的比较
9.2.1两种算法的实施特点
9.2.2两种算法实验精度分析
9.3近景影像的自由网光束法探讨
9.3.1自由网平差的一般解法
9.3.2近景影像自由网拟稳平差
9.3.3改进的基于赫尔默特方差估计的自由网平差
第10章数码影像的立体匹配方法
10.1同名核线影像的生成
10.1.1连续法相对定向的核线模型
10.1.2直接法相对定向的核线模型
10.2普通数码影像的同名核线误差
10.3随点生成短核线匹配策略
10.4种子点约束的概率松弛匹配方法
10.4.1基于种子点的搜索策略
10.4.2松弛法匹配的概率更新
10.4.3种子点约束的概率松弛匹配
10.5虚拟核面的多基线影像立体匹配方法
10.5.1多基线立体匹配常用方法
10.5.2虚拟核面的多基线立体匹配
第11章数码影像量测工程应用的若干问题
11.1近景影像技术的工程适用条件
11.1.1拍摄成像适用条件
11.1.2数据处理设备和方法适用条件
11.1.3成果类型及精度适用条件
11.2近景影像的拍摄方式
11.2.1单像对影像拍摄方式
11.2.2多基线影像拍摄方式
11.2.3像方控制影像拍摄方式
11.3数码影像量测常见问题解决方案
第12章普通数码影像量测应用实例
12.1高山峡谷数码影像测绘系统
12.1.1系统结构及数据处理流程
12.1.2系统及其方法特点
12.1.3系统应用实例
12.2基于数码影像的地质工程三维建模
12.2.1数码影像工程地质编录技术
12.2.2边坡地质工程影像三维建模
12.2.3硐室地质工程影像三维建模
主要参考文献
普通数码相机的出现,使影像获取变得如此简便。这不仅鼓励了人们在工作中广泛使用影像来观察记录对象并做定性分析,而且大大激发了人们使用数码相机去解决各自领域中的快速量测、非接触式量测和自动化量测等技术难题的热情。实际上,伴随着计算机技术和空间信息技术的发展,广泛分布于基础地理测绘、城建规划、工程勘察、工业制造、生物医学等领域的基于影像信息的量测技术,已经超越了传统近景摄影测量的研究及应用范畴,成为影像技术中最为活跃的一个发展方向。
“花钱少、门槛低、上手快”似乎是大家对普通数码影像量测应用的最直观认识,但在应用“热闹”的表象下,真正对应用结果满意的却并不多。造成这种情形的原因,正是人们在消费普通数码相机低廉、方便等优点的同时,忽视了普通数码影像几何质量不佳的缺点;而对普通数码影像直接沿用量测影像处理算法尤其是航测算法的做法,加深了这个缺点的不利影响。本书正是针对影响普通数码影像量测精度及应用水平的主要因素,以摄影测量学理论方法为依据进行拓展研究,以期能够更好地适应普通数码影像的量测应用,进一步满足不同行业尤其是工程勘测业界的影像量测技术需求,不断开拓数码影像量测技术的适用领域。
本书撰写的目的并不是为了完整地阐述或再现近景摄影测量现有的技术和方法,而是围绕相机量测化检校、影像定向、影像立体匹配等基本问题,研究新方法、改进方法和算法的新用法,使普通数码影像量测应用的关键环节可以进一步被认识、理解和改善,希望从某些方面能够有助于提高该技术的研究、设计、开发和应用水平。本书共分12章,第1章概述了普通数码影像量测应用的现状及发展;第2章分析了普通数码影像的构像特性,为数码相机量测化提供依据;第3~7章,提出了普通数码相机量测化应用的概念,在此基础上阐述了PTR、SSC和LBC三种新的相机量测化检校方法,并验证了新方法的优点和特点,为提高普通数码影像量测精度和降低方法的适用条件提供了基本保障;第8章和第9章在对影像量测处理基本算法展开解析和实验的基础上,明确了普通数码影像量测处理的适应算法并论述了算法改进;第10章阐述了几种面向普通数码影像的立体匹配方法;第11章和第12章阐述了普通数码影像量测在工程领域应用中的若干问题和解决方案,以及应用实例分析。
本书是在作者近年相关研究和应用成果的基础上写作而成的,在此感谢历届研究生杨朝辉、杨林、杨立君、张曼祺、王正培、杜丽丽、黄河、王淼、王亚芹、苏博、毛羽丰、张荣春、陈舒、吴铭飞、杨畅等同学为本书所做的相关工作。由于作者水平所限,书中难免有不当之处,敬请读者批评指正。
李 浩 杨 彪(河海大学)
陈新玺(国家海洋局东海分局)
张雅楠(中国电力工程顾问集团 西北电力设计院) 2013年1月于南京
《普通数码影像量测应用方法》可供工程、工业等行业从事勘测、设计的专业技术人员阅读,也可作为测绘或影像相关专业研究生的参考书。
是运用高科技工艺技术将影像产品进行全透、高清、高保真的融入翡翠之中,画面浑然天成、富丽华贵,效果晶莹剔透、七彩绚丽,是翡翠与影像产品的完美结晶,给人强烈震撼的视觉享受,是影像艺术的极致体现。真正的玉石...
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工程数码影像方案
地铁 15号线顺向隧道(香江北路)工程第二标段 数码影像方案 北京久安建设投资集团有限公司 地铁 15号线顺向隧道(香江北路)工程第二标段项目部 2012年 4 月 15日 批 准:____________ ________ 年____月____日 审 核:____________ ________ 年____月____日 编 写:____________ ________ 年____月____日 一、 编制依据: 1.1、国家电网公司办公厅基建安全〔 2007〕25 号贯彻《关于利用数 码照片资料加强输变电工程安全质量过程控制的通知》 及附件:关于 利用数码照片资料加强输变电工程安全质量过程控制的有关要求 1.2、地铁 15号线顺向隧道(香江北路)工程第二标段施工组织设计。 二、 工程概况 2.1 工程简介 2.1.1 工程名称: 地铁 15号线顺向隧道(香江北路)工程
施工地质数码影像编录系统的开发与应用
传统的施工地质编录方法一直困扰着广大地质专业技术人员,以往基于近景摄影测量的各种编录方案或设想,都没有从根本上解决编录模式、量测精度等方面存在的不足。本课题研究注重多专业知识的交叉运用,主观研究与客观现场紧密结合,在硬件技术改造和图形图像处理方面取得了新的突破,设计开发了基于普通数码相机的施工地质数码影像编录系统。通过对龙滩水电站的边坡、洞室、基坑实践应用检验表明:该系统实现了现场影像采集、机辅处理、CAD成图和数据库管理的一体化作业模式,操作简捷、性能稳定、自动化程度高,提高了工作质量、成果质量和效益,有望逐步替代传统的手工作业模式,为水利水电工程施工地质编录带来新的技术变革。
【学员问题】监控量测数据处理和应用?
【解答】(1)应及时对现场量测数据绘制时态曲线(或散点图)和空间关系曲线。
(2)当位移—时间曲线趋于平缓时,应进行数据处理或回归分析,以推算最终位移和掌握位移变化规律。
(3)当位移—时间曲线出现反弯点时,则表明围岩和支护已呈不稳定状态,此时应密切监视围岩动态,并加强支护,必要时暂停开挖。
(4)隧道周壁任意点的实测相对位移值或用回归分析推算的总相对位移值均应小于表 508-4所列数值。当位移速率无明显下降,而此时实测位移值已接近表列数值,或者喷层表面出现明显裂缝时,承包人应立即采取补强措施,并调整原文护设计参数或开挖方法。
(5)埋设量测元件情况和量测资料,均应整理清楚报监理工程师核查,并作为竣工交验资料的一部分。
(6)根据量测结果进行综合判断,确定变形管理等级,据以指导施工。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。
长30~40cm,一般6或11根为一组,套在一个圆环上。测钎主要用来标定尺段点的位置和计算丈量的尺段数。
多以铁质或不锈钢质为主,长30~40cm,直径根据具体要求不同,一般8mm。
测钎主要用来标定尺段点的位置和计算丈量的尺段数。
净空变形量测,又称净空位移量测、收敛量测。指用收敛计测量开挖后隧道周边轮廓向其内侧发生的相对位移。收敛量测已成为研究隧道施工的安全性、支护效果、支护施工时机、支护方法等的简便而有效的基本施工管理量测方法,是围岩监控量测的必测项目之一。测线的布置与被测断面的形状和尺寸、围岩条件及开挖方式有关。当断面较大日围岩软弱时,测线布置略多。
学科:坑探工程
词目:净空变形量测
英文:convergence measure2100433B