【摘要】：對(duì)已建、在建的各類工程項(xiàng)目進(jìn)行周期性的測(cè)量和監(jiān)控,是保障其安全運(yùn)營(yíng)與生產(chǎn)的關(guān)鍵。攝影測(cè)量方法具有非接觸、效率高、成本低、測(cè)量精度高的特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用到各類工程建設(shè)項(xiàng)目中。而當(dāng)前攝影測(cè)量方法在工程應(yīng)用中的現(xiàn)狀是仍然照搬航空攝影測(cè)量處理流程和方法,缺少專門針對(duì)工程應(yīng)用特點(diǎn)而研究和改進(jìn)的攝影測(cè)量相關(guān)理論和方法。這大大限制了攝影測(cè)量方法在工程中的應(yīng)用范圍。因此,進(jìn)行針對(duì)工程應(yīng)用特點(diǎn)的攝影測(cè)量理論和方法研究,成為攝影測(cè)量與工程測(cè)量學(xué)科交叉發(fā)展的迫切需求�？紤]到攝影測(cè)量方法在工程測(cè)量應(yīng)用中的巨大需求以及傳統(tǒng)攝影測(cè)量方法、流程等在工程測(cè)量應(yīng)用中的局限性,本文針對(duì)工程應(yīng)用實(shí)際特點(diǎn)進(jìn)行研究,對(duì)傳統(tǒng)攝影測(cè)量方法進(jìn)行改進(jìn),重點(diǎn)解決從二維影像到三維模型的生成問題。本文主要工作包括： 1)調(diào)研和分析了現(xiàn)有匹配向量描述和匹配測(cè)度,并對(duì)其進(jìn)行了概括和總結(jié)。對(duì)待匹配點(diǎn)進(jìn)行向量描述,并對(duì)同名點(diǎn)之間的相似性進(jìn)行度量,定義匹配的基本測(cè)度,是影像匹配的理論基礎(chǔ)。通過(guò)調(diào)查和分析已有大量文獻(xiàn),從基于灰度和基于特征兩類出發(fā),本文對(duì)已有的具有代表性的影像匹配描述方法與匹配測(cè)度進(jìn)行了概括總結(jié)。 2)研究了攝影測(cè)量方法在工程應(yīng)用中的匹配優(yōu)化問題,提出了一種顧及影像上下視差的多片匹配優(yōu)化方法。攝影測(cè)量方法在工程應(yīng)用中,基于測(cè)量成本以及靈活性的考慮,通常采用非量測(cè)相機(jī),如普通數(shù)碼相機(jī)等進(jìn)行攝影。受影像畸變以及物方控制點(diǎn)量測(cè)誤差的影響,空三平差處理后,立體像對(duì)間往往存在一定的上下視差,這與航攝儀獲取的航空影像和實(shí)驗(yàn)室常用的水平核線影像有很大不同。本文對(duì)現(xiàn)有匹配優(yōu)化方法進(jìn)行分析與改進(jìn),針對(duì)工程應(yīng)用,提出一種顧及影像上下視差的多片匹配優(yōu)化方法。文中首先從理論上對(duì)該方法進(jìn)行了闡述和推導(dǎo),進(jìn)而給出實(shí)用的優(yōu)化實(shí)施步驟,最后針對(duì)實(shí)際工程應(yīng)用數(shù)據(jù),對(duì)該優(yōu)化方法進(jìn)行驗(yàn)證,并與現(xiàn)有匹配優(yōu)化方法進(jìn)行比較與分析。實(shí)驗(yàn)表明,本文提出的匹配優(yōu)化方法能較好適應(yīng)工程應(yīng)用特點(diǎn),匹配優(yōu)化精度高,對(duì)影像間上下視差不敏感,具有較好的實(shí)用效果。 3)研究了攝影測(cè)量方法在工程應(yīng)用中的匹配策略問題,提出了一種多層次“橫縱”結(jié)合的生長(zhǎng)匹配傳播策略。攝影測(cè)量方法在工程應(yīng)用中,由于攝影條件受到限制,立體影像間往往存在幾何變形大,匹配視差大、匹配干擾多的特點(diǎn)。匹配優(yōu)化解決影像匹配中的匹配精度問題,匹配策略則主要考慮如何綜合運(yùn)用多種匹配約束條件,并根據(jù)已匹配結(jié)果進(jìn)一步推理和預(yù)測(cè)后續(xù)匹配,以提高匹配的成功率和正確率,從而整體上對(duì)匹配質(zhì)量進(jìn)行控制。結(jié)合傳統(tǒng)金字塔匹配策略以及生長(zhǎng)傳播匹配方法,本文提出一種多層次“橫縱”結(jié)合的生長(zhǎng)匹配傳播策略。本文重點(diǎn)對(duì)匹配可靠性測(cè)度、層次傳播流程、縱向橫向傳播實(shí)現(xiàn)等進(jìn)行闡述,并針對(duì)實(shí)際工程應(yīng)用數(shù)據(jù),對(duì)所述方法進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)證明,針對(duì)攝影測(cè)量工程應(yīng)用中的密集匹配問題,本文所提多層次“橫縱”結(jié)合的生長(zhǎng)匹配傳播策略合理有效,匹配所得點(diǎn)云能有效反映測(cè)量目標(biāo)的三維形狀,具有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。 4)研究了攝影測(cè)量方法在工程應(yīng)用中針對(duì)部分紋理極度匱乏的旋轉(zhuǎn)體建筑物的監(jiān)測(cè)問題,提出一種基于輪廓線的高大旋轉(zhuǎn)體建筑測(cè)量方法。與航空攝影測(cè)量相比,工程應(yīng)用研究具有一定的特殊性。實(shí)際應(yīng)用中,部分工程對(duì)象紋理匱乏,很難使用基于同名點(diǎn)匹配再前方交會(huì)的方式進(jìn)行測(cè)量。挖掘和利用已知模型信息,基于影像中輪廓線約束條件,本文提出一種基于輪廓線的高大旋轉(zhuǎn)體建筑測(cè)量方法。首先對(duì)當(dāng)前研究應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行分析,并對(duì)所使用的影像全站儀進(jìn)行介紹。然后從理論上對(duì)旋轉(zhuǎn)體到影像輪廓線的投影關(guān)系進(jìn)行推導(dǎo)和證明,并據(jù)此給出具體的迭代優(yōu)化方法。最后,結(jié)合實(shí)際應(yīng)用,給出實(shí)用的方法實(shí)施步驟,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,與傳統(tǒng)測(cè)量方法進(jìn)行比較。實(shí)驗(yàn)證明,相比傳統(tǒng)方法,本論文方法將繁重的外業(yè)測(cè)量工作轉(zhuǎn)為內(nèi)業(yè)處理,效率更高,成本更低,有利于旋轉(zhuǎn)體建筑物的周期性測(cè)量,且能夠?qū)崿F(xiàn)斷面的連續(xù)測(cè)量。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：武漢大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TP751;TB89

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

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本文編號(hào)：2388651