基于雙目高速相機立體視覺監(jiān)測的滾石運動試驗研究
發(fā)布時間:2021-04-10 09:17
我國是世界上受災(zāi)害威脅人口最多、經(jīng)濟財產(chǎn)損失最嚴(yán)重的國家之一。災(zāi)害分布廣,突發(fā)性、隱蔽性與破壞性強,同時種類多,如崩塌、滾石、滑坡、泥石流等。其中滾石作為高陡山坡的一種淺表部破壞方式,是常見的山地災(zāi)害之一。滾石破壞形式復(fù)雜多樣,一直是邊坡工程治理的重點和難點。如何減少滾石災(zāi)害造成的交通設(shè)施損壞和對人民生命財產(chǎn)安全的威脅,是研究者的任務(wù)和目標(biāo)。本文通過現(xiàn)場試驗、驗證性試驗、數(shù)值計算三個方面對邊坡滾石運動特性進行了相關(guān)分析研究。主要內(nèi)容和結(jié)論為:(1)研制了一種滾石運動試驗裝置,采用雙目高速相機、Rocke TECH計算系統(tǒng)、三維空間坐標(biāo)體系、滾石自動釋放裝置等建立了一套滾石運動監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠自動識別滾石運動并計算得出滾石運動速度、加速度、位移等相關(guān)物理量和運動軌跡。(2)滾石現(xiàn)場試驗通過正交試驗方法,減少了現(xiàn)場實驗次數(shù),試驗考慮邊坡不同坡角和滾石不同啟落高度、形狀、質(zhì)量等因素,分析了西藏高原G318國道沿線某邊坡9種不同工況的試驗監(jiān)測結(jié)果,得到了滾石各運動參數(shù)隨時間的演進關(guān)系。(3)通過對速度做極差分析,得到了滾石自身特征和邊坡條件等對滾石運動不同程度的影響。滾石運動過程中的速度一...
【文章來源】:西藏大學(xué)西藏自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:96 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
滾石對公路行車的危害Fig.1-1TheHarmofRollingStonetoHighwayDriving
滾石運動研究思路及技術(shù)路線
12圖2-1雙目線-線交匯法原理Fig.2-1Double-line-line-crossingprinciple(2)雙目相機標(biāo)定若要從雙目相機獲得的影像中得出目標(biāo)的三維信息,就必須獲得相機的成像數(shù)學(xué)建構(gòu)模型。所謂雙目標(biāo)定是雙目攝影測量出的逆向過程,根據(jù)精確到已有坐標(biāo)的目標(biāo)點(標(biāo)定控制點)及其相對應(yīng)的影像上的位置,從而可得出相機參數(shù)(兩攝像內(nèi)部參數(shù)及相互位置關(guān)系)模型,也就是建立成像模型,這個過程稱為雙目機標(biāo)定。標(biāo)定結(jié)果的精確度對最終測量出的結(jié)果影響顯著。雙目標(biāo)定系統(tǒng)具體功能如下:1)通過自有程序,計算機高精度自動提取控制點的圖像坐標(biāo);2)通過自有高精度標(biāo)定算法,自動解算相機參數(shù),標(biāo)定誤差控制在0.3個像素以內(nèi),輸出相機標(biāo)定文件。(3)目標(biāo)檢測和跟蹤滾石在圖像序列中體現(xiàn)為運動目標(biāo)是目標(biāo)檢測的主要根據(jù),目標(biāo)測算模塊采用幀間差分法并且結(jié)合背景減法,從圖像場景序列中排除靜止的場景區(qū)域,找出運動目標(biāo)的前景區(qū)域,并盡力減少前景噪聲和背景噪聲,以精準(zhǔn)測算得出有趣的運動物體。運動目標(biāo)在序列圖像的每幅圖像中追蹤目標(biāo)定位,在實踐應(yīng)用中,運動目標(biāo)追蹤既可提供目標(biāo)速度、位置和軌跡等相關(guān)信息,又可反過來為運動目標(biāo)測算提供幫助。目標(biāo)追蹤的過程分追蹤啟動與數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián),其中數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)包括運動
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于三維非連續(xù)變形分析的西藏高原巖質(zhì)邊坡失穩(wěn)破壞研究[J]. 李俊杰,劉國陽,葉唐進,薄霧,趙鵬輝. 高原科學(xué)研究. 2018(01)
[2]雙層泡沫鋁夾芯板抗?jié)L石沖擊結(jié)構(gòu)性能優(yōu)化研究[J]. 程鵬,李偉,翟敏剛,王東坡. 振動與沖擊. 2018(05)
[3]滾石沖擊力測試研究[J]. 袁進科,黃潤秋,裴向軍. 巖土力學(xué). 2014(01)
[4]樹木對滾石攔擋效應(yīng)研究[J]. 黃潤秋,劉衛(wèi)華,龔滿福,周江平. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2010(S1)
[5]道路邊坡危巖落石運動路徑研究[J]. 楊仲元. 公路交通科技. 2010(01)
[6]基于正交試驗與運動學(xué)的滾石防護計算方法[J]. 于懷昌,余宏明,劉漢東,盧雪松. 煤炭學(xué)報. 2010(01)
[7]邊坡落石運動軌跡計算新方法[J]. 楊海清,周小平. 巖土力學(xué). 2009(11)
[8]基于正交設(shè)計的滾石運動特征現(xiàn)場試驗研究[J]. 黃潤秋,劉衛(wèi)華. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2009(05)
[9]西藏泥石流、滑坡時空分布特征及其與降水條件的分析[J]. 馬艷鮮,余忠水. 高原山地氣象研究. 2009(01)
[10]平臺對滾石停積作用試驗研究[J]. 黃潤秋,劉衛(wèi)華. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2009(03)
博士論文
[1]高陡巖質(zhì)斜坡崩落巖體運動參數(shù)、擊浪高度及其對工程影響研究[D]. 賀詠梅.成都理工大學(xué) 2011
[2]隧道洞口段落石災(zāi)害研究與防治[D]. 葉四橋.西南交通大學(xué) 2008
碩士論文
[1]西藏境內(nèi)G318國道沿線路塹邊坡坡體結(jié)構(gòu)研究[D]. 沈力.西南交通大學(xué) 2016
[2]高陡邊坡危巖體失穩(wěn)機理及其崩塌滾石運動規(guī)律[D]. 胡聰.山東大學(xué) 2014
[3]望霞危巖體形成演化過程模擬及崩塌落石軌跡預(yù)測[D]. 葉兆榮.吉林大學(xué) 2013
[4]滾石坡面運動恢復(fù)系數(shù)研究[D]. 柳宇.成都理工大學(xué) 2012
[5]危巖體危險性評價及防治對策研究[D]. 張偉鋒.成都理工大學(xué) 2007
本文編號:3129377
【文章來源】:西藏大學(xué)西藏自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:96 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
滾石對公路行車的危害Fig.1-1TheHarmofRollingStonetoHighwayDriving
滾石運動研究思路及技術(shù)路線
12圖2-1雙目線-線交匯法原理Fig.2-1Double-line-line-crossingprinciple(2)雙目相機標(biāo)定若要從雙目相機獲得的影像中得出目標(biāo)的三維信息,就必須獲得相機的成像數(shù)學(xué)建構(gòu)模型。所謂雙目標(biāo)定是雙目攝影測量出的逆向過程,根據(jù)精確到已有坐標(biāo)的目標(biāo)點(標(biāo)定控制點)及其相對應(yīng)的影像上的位置,從而可得出相機參數(shù)(兩攝像內(nèi)部參數(shù)及相互位置關(guān)系)模型,也就是建立成像模型,這個過程稱為雙目機標(biāo)定。標(biāo)定結(jié)果的精確度對最終測量出的結(jié)果影響顯著。雙目標(biāo)定系統(tǒng)具體功能如下:1)通過自有程序,計算機高精度自動提取控制點的圖像坐標(biāo);2)通過自有高精度標(biāo)定算法,自動解算相機參數(shù),標(biāo)定誤差控制在0.3個像素以內(nèi),輸出相機標(biāo)定文件。(3)目標(biāo)檢測和跟蹤滾石在圖像序列中體現(xiàn)為運動目標(biāo)是目標(biāo)檢測的主要根據(jù),目標(biāo)測算模塊采用幀間差分法并且結(jié)合背景減法,從圖像場景序列中排除靜止的場景區(qū)域,找出運動目標(biāo)的前景區(qū)域,并盡力減少前景噪聲和背景噪聲,以精準(zhǔn)測算得出有趣的運動物體。運動目標(biāo)在序列圖像的每幅圖像中追蹤目標(biāo)定位,在實踐應(yīng)用中,運動目標(biāo)追蹤既可提供目標(biāo)速度、位置和軌跡等相關(guān)信息,又可反過來為運動目標(biāo)測算提供幫助。目標(biāo)追蹤的過程分追蹤啟動與數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián),其中數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)包括運動
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于三維非連續(xù)變形分析的西藏高原巖質(zhì)邊坡失穩(wěn)破壞研究[J]. 李俊杰,劉國陽,葉唐進,薄霧,趙鵬輝. 高原科學(xué)研究. 2018(01)
[2]雙層泡沫鋁夾芯板抗?jié)L石沖擊結(jié)構(gòu)性能優(yōu)化研究[J]. 程鵬,李偉,翟敏剛,王東坡. 振動與沖擊. 2018(05)
[3]滾石沖擊力測試研究[J]. 袁進科,黃潤秋,裴向軍. 巖土力學(xué). 2014(01)
[4]樹木對滾石攔擋效應(yīng)研究[J]. 黃潤秋,劉衛(wèi)華,龔滿福,周江平. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2010(S1)
[5]道路邊坡危巖落石運動路徑研究[J]. 楊仲元. 公路交通科技. 2010(01)
[6]基于正交試驗與運動學(xué)的滾石防護計算方法[J]. 于懷昌,余宏明,劉漢東,盧雪松. 煤炭學(xué)報. 2010(01)
[7]邊坡落石運動軌跡計算新方法[J]. 楊海清,周小平. 巖土力學(xué). 2009(11)
[8]基于正交設(shè)計的滾石運動特征現(xiàn)場試驗研究[J]. 黃潤秋,劉衛(wèi)華. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2009(05)
[9]西藏泥石流、滑坡時空分布特征及其與降水條件的分析[J]. 馬艷鮮,余忠水. 高原山地氣象研究. 2009(01)
[10]平臺對滾石停積作用試驗研究[J]. 黃潤秋,劉衛(wèi)華. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2009(03)
博士論文
[1]高陡巖質(zhì)斜坡崩落巖體運動參數(shù)、擊浪高度及其對工程影響研究[D]. 賀詠梅.成都理工大學(xué) 2011
[2]隧道洞口段落石災(zāi)害研究與防治[D]. 葉四橋.西南交通大學(xué) 2008
碩士論文
[1]西藏境內(nèi)G318國道沿線路塹邊坡坡體結(jié)構(gòu)研究[D]. 沈力.西南交通大學(xué) 2016
[2]高陡邊坡危巖體失穩(wěn)機理及其崩塌滾石運動規(guī)律[D]. 胡聰.山東大學(xué) 2014
[3]望霞危巖體形成演化過程模擬及崩塌落石軌跡預(yù)測[D]. 葉兆榮.吉林大學(xué) 2013
[4]滾石坡面運動恢復(fù)系數(shù)研究[D]. 柳宇.成都理工大學(xué) 2012
[5]危巖體危險性評價及防治對策研究[D]. 張偉鋒.成都理工大學(xué) 2007
本文編號:3129377
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