【摘 要】
:
随着边坡工程规模的增多,边坡监测对于保障其周边人民的生命财产安全愈加重要。针对传统边坡监测方法中存在点位布置限制、测量设备昂贵、获取信息较少等问题,考虑非接触式的近景摄影测量具有设备成本低、获取信息全面、监测操作便捷等优点,本文采用近景摄影测量的方法对边坡进行三维点位监测分析,基于边坡影像中的特征信息进行图像匹配的研究。研究的主要内容成果如下:(1)对近景摄影测量、相机标定等原理进行了阐明。对近景
论文部分内容阅读
随着边坡工程规模的增多,边坡监测对于保障其周边人民的生命财产安全愈加重要。针对传统边坡监测方法中存在点位布置限制、测量设备昂贵、获取信息较少等问题,考虑非接触式的近景摄影测量具有设备成本低、获取信息全面、监测操作便捷等优点,本文采用近景摄影测量的方法对边坡进行三维点位监测分析,基于边坡影像中的特征信息进行图像匹配的研究。研究的主要内容成果如下:(1)对近景摄影测量、相机标定等原理进行了阐明。对近景摄影测量中像片相关参数、常用坐标系及其互相转换关系、共线方程和共面方程进行了阐述推导,并介绍了近景摄影测量的常用解析处理方法,采用了直接线性变换法对影像进行数据解析。通过Python脚本语言完成了非量测相机的张正友平面相机标定实验,通过对比像素精度判断了智能手机相机在近景摄影测量中的应用可能性。(2)根据边坡环境条件并考虑边坡影像的成像效果设计了低成本易成像的边坡人工标志点。结合实际边坡环境选择了非量测相机拍摄的边坡影像的处理方式,基于影像的HSV颜色空间理论、图像数学形态学、图像掩模凸包、轮廓检测以及轮廓矩等原理,通过Python语言编写了边坡标志点坐标定位软件。(3)标志点定位软件涉及摄影测量图像处理中的图像预处理、形态学处理、轮廓处理等方面,提出了基于图像轮廓特征的点位匹配定位方法。通过对定位程序中的图像亮度、图像掩模、高斯模糊、腐蚀膨胀、轮廓收缩等步骤的阈值进行调整能够实现不同环境下的坐标定位,具备一定普适性。通过直接线性变换法完成标志点三维坐标的解算。(4)通过近距室内实验以及远距室外实验验证了边坡标志三维坐标测算的适用性。通过比对全站仪自建坐标系采集的三维坐标对近景摄影测量方法的测量误差进行了分析,提出了一种适合较少点位布置情况下利用直接线性变换法求解坐标的点位布置方法。(5)基于三维重建理论对非量测相机获取的边坡影像进行了数字表面模型重建,重建步骤包括边坡影像的特征提取匹配、单目增量式稀疏重建、稠密重建、三维点云的三角剖分以及对三角网格模型的纹理映射。基于智能手机的边坡重建模型为边坡监测数据的直观可视化、全面性、类比性奠定了基础。
其他文献
该文研制了一种基于镜面反射的便携式单相机空间点三维坐标及位移测量系统,该系统成本低廉,结构简单,便于携带,广泛适用于桥梁、飞机、火箭等大型结构测试。本文主要研究内容如下:1.提出了基于镜面反射的单相机标定的两种方法:直接计算方法和虚拟相机方法。推导了基于这两种方法的相机的标定公式,比较了这两种方法的优劣性;2.利用仿真模拟的方法分析了上述两种测量方法的精度,得到了使误差最小的相机和反射镜面夹角范围
水工结构物经过长时间的服役后,迫切需要有效的结构加固和长期健康监测。以水下固化环氧树脂(Underwater Cured Epoxy Resin,UWEP)为主要原料,配合碳纳米管(Carbon nanotubes,CNTs)改性可制成自感知聚合物复合材料(Self-Sensing Polymer Composites,SSPC),其不仅能发挥环氧树脂良好的粘结性能、耐久性能以及水下固化特性,还具
目标跟踪是计算机视觉的一个基础研究分支,在智能视频监控、精确制导、机器人等诸多领域有着重要应用。近年来,随着计算机硬件的更新换代,深度学习技术引起了众多专家学者的研究。在目标跟踪领域,基于神经网络的跟踪算法表现出了出色的性能。在众多单目标跟踪算法中,基于孪生神经网络的目标跟踪算法Siam FC(Siamese Fully-Convolutional)在跟踪速度上表现出了极具竞争力的性能。然而,Si
变电站作为电力系统中变换电压、传输电流的重要场所,一旦在地震中受到破坏,不但会使输电、配电等环节发生故障,导致变电站无法正常供电,甚至可能使整个电力系统发生瘫痪,给人民的生产生活造成巨大的影响。然而,变电站几乎每次都在地震中受到严重破坏,影响电力系统的安全性和稳定性。惯容作为一个两端点的元件,已在诸多抑制振动领域中得到广泛研究。惯容隔振器更是被广泛用于提高普通建筑物的抗震性能。本文将惯容隔振器引入
TiAl合金是唯一能够在600℃以上氧化环境中长期使用的轻合金材料,密度不到传统镍基高温合金的一半。由于第一第二代TiAl合金存在650℃高温强度不足的问题,无法应用到更高温度的涡轮叶片中,因此第三代TiAl合金成为研究中的重点。本文以锻态Ti42Al5Mn合金和锻态TNM合金为研究对象,系统的研究了合金的室温高温力学行为以及热处理工艺对合金组织和性能的影响规律,取得的主要研究成果如下:(1)确定
基于通信的列车控制CBTC(Communication Based Train Control)系统是一种主流列车控制系统,它通过列车和地面间周期性的通信,获取列车和其他轨旁设备的状态来实现对列车的控制。由于这类系统对安全性的要求很高,因此对它进行的测试工作显得尤为重要,使用仿真系统和自动化的测试方法能够有效地减少CBTC系统的测试成本。CBTC系统的仿真需要实现其整体的功能且能够摆脱环境因素的制
近年来,随着全球能源危机和环境污染问题加剧,人们对可再生能源发电的关注度越来越高。并网逆变器作为可再生能源发电系统与电网之间的能量转换接口,起着将直流电能转化为交流电能并接入电网的重要作用。传统的逆变器多为模拟控制,但其固有的缺点使其难以应用更好更复杂的控制策略。数字控制因具有处理能力强,实时性好,复杂算法易实现等优势,已逐步取代模拟控制,成为逆变器控制的主要方式。但采用数字控制也会给系统带来延时
有机太阳能电池由于质轻,半透明,可柔性加工等优点受到了广泛的关注。n型过渡金属氧化物纳米颗粒带隙较宽,迁移率高,并且颗粒形态均一,成膜性好,广泛用于有机太阳能电池器件中电子传输层(ETL)。然而需要高温退火以及不良的形貌和缺陷影响器件性能与稳定性。为了进一步提高器件性能,可以采取对ETL进行掺杂以及界面修饰,消除表面缺陷的同时进行能级调控。本论文以反向结构器件为基础,制备了不同的金属氧化物纳米颗粒
近年来,编队控制问题由于其广泛的应用逐渐成为多智能体系统协同控制领域的一个研究热点。本文主要研究其中一类典型的编队控制问题,即多智能体系统的环形编队控制问题。假设所有智能体初始时刻任意分布在一个给定的圆环上,并被限制在圆环上的一维空间内移动,通过设计每个智能体的分布式控制律,使得多智能体系统在圆环上形成期望的编队队形。考虑到闭环系统的收敛速率也被认为是协同控制协议的一个重要性能指标,因此研究多智能