數(shù)字近景攝影測(cè)量在礦山相似模擬實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究
本文關(guān)鍵詞:數(shù)字近景攝影測(cè)量在礦山相似模擬實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:相似材料模擬已成為國(guó)內(nèi)外進(jìn)行重大巖體工程可行性研究不可缺少的方法之一。煤礦采煤工作面相似模擬在研究礦壓和“三下”采煤巖層移動(dòng)規(guī)律等方面都得到廣泛的應(yīng)用。本研究把攝影測(cè)量學(xué)與采礦學(xué)緊密結(jié)合,通過現(xiàn)場(chǎng)的免棱鏡激光全站儀測(cè)量和攝影測(cè)量等多種手段,研究以免棱鏡激光全站儀極坐標(biāo)法進(jìn)行外業(yè)控制測(cè)量、普通非量測(cè)數(shù)碼相機(jī)拍攝像片、以專業(yè)近景數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量軟件為工作平臺(tái)的數(shù)字近景攝影測(cè)量技術(shù)快速獲取礦山模型變化信息。 本文通過對(duì)巖體模型實(shí)施綜合監(jiān)測(cè)與分析,比較不同時(shí)期變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)變化,得到模型不同開挖階段的變形數(shù)據(jù),根據(jù)監(jiān)測(cè)標(biāo)志點(diǎn)的位移變化情況,預(yù)測(cè)模型在不同開采階段巖層運(yùn)動(dòng)變化情況及層位結(jié)構(gòu)演化規(guī)律,以便正確反映模擬上覆巖層“三帶”(即垮落帶、裂隙帶、彎曲下沉帶)的發(fā)展特征,從而實(shí)現(xiàn)巖層穩(wěn)定性的定量化分析,進(jìn)行開采沉陷預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。 本文主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾點(diǎn): (1)相機(jī)檢校。本實(shí)驗(yàn)使用非量測(cè)普通數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,其內(nèi)方位元素未知、物鏡畸變差大,因此,采用方便、快捷、準(zhǔn)確性高的二維平面檢校法對(duì)其進(jìn)行相機(jī)檢校,使其能夠高效、快捷、實(shí)時(shí)的完成了可量測(cè)的礦山模型數(shù)據(jù)采集工作。 (2)測(cè)量方案。針對(duì)相似模擬實(shí)驗(yàn)的特定環(huán)境,制定了一套實(shí)用的測(cè)量方案,包括控制測(cè)量方案和攝影測(cè)量方案。具體包括控制點(diǎn)的形狀和布設(shè)、測(cè)量方法的研究、相機(jī)的選用、攝影距離的選取和攝影方式的研究。 (3)數(shù)據(jù)處理。采用專業(yè)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量軟件為工作平臺(tái)對(duì)影像進(jìn)行處理,獲取標(biāo)志點(diǎn)的空間坐標(biāo),,同全站儀數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析;并將解算出的坐標(biāo)導(dǎo)入我們的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中,根據(jù)需要進(jìn)行各種編輯。 (4)巖體位移信息應(yīng)用的研究。根據(jù)標(biāo)志點(diǎn)坐標(biāo)的變化情況,描述三帶(垮落帶、裂隙帶、彎曲下沉帶)的變化規(guī)律,從而解決實(shí)際工程生產(chǎn)中的問題。
【關(guān)鍵詞】:數(shù)字近景攝影測(cè)量 相似模擬 相機(jī)檢校 影像匹配 光束法平差
【學(xué)位授予單位】:西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:P234.1
【目錄】:
- 摘要2-3
- Abstract3-7
- 1 緒論7-11
- 1.1 選題背景和研究意義7-8
- 1.1.1 選題背景7
- 1.1.2 研究意義7-8
- 1.2 相關(guān)研究現(xiàn)狀8-9
- 1.2.1 礦山相似模擬實(shí)驗(yàn)中的測(cè)量方法8-9
- 1.2.2 數(shù)字近景攝影測(cè)量方法研究現(xiàn)狀9
- 1.3 研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)9-10
- 1.3.1 研究?jī)?nèi)容9-10
- 1.3.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)10
- 1.4 論文內(nèi)容安排10-11
- 2 數(shù)字近景攝影測(cè)量基本理論11-23
- 2.1 相機(jī)檢校11-16
- 2.1.1 相機(jī)檢校目的和內(nèi)容11-12
- 2.1.2 常用檢校方法12-16
- 2.2 影像匹配16-20
- 2.2.1 常用影像匹配算法16-17
- 2.2.2 相關(guān)系數(shù)法匹配原理17
- 2.2.3 特征提取17-19
- 2.2.4 模板匹配19-20
- 2.3 光束法平差20-23
- 2.3.1 共線條件方程式20-21
- 2.3.2 光束法平差21-23
- 3 基于數(shù)字近景攝影測(cè)量的相似模擬實(shí)驗(yàn)23-38
- 3.1 實(shí)驗(yàn)基本情況23
- 3.2 控制測(cè)量工作23-28
- 3.2.1 控制點(diǎn)的標(biāo)志及點(diǎn)位布設(shè)23-25
- 3.2.2 控制測(cè)量方案25-27
- 3.2.3 控制測(cè)量結(jié)果及精度分析27-28
- 3.3 數(shù)字近景攝影測(cè)量工作28-29
- 3.3.1 攝影儀器28-29
- 3.3.2 攝影方式29
- 3.4 基于數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)三維坐標(biāo)解算29-38
- 3.4.1 相機(jī)檢校結(jié)果29-31
- 3.4.2 三維坐標(biāo)解算31-36
- 3.4.3 精度分析36-38
- 4 相似模擬實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)38-51
- 4.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目的38
- 4.2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)38-39
- 4.3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)39-40
- 4.3.1 計(jì)算移動(dòng)變形值39-40
- 4.3.2 繪制曲線40
- 4.4 相似材料模擬實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理40-51
- 4.4.1 數(shù)據(jù)編輯40-42
- 4.4.2 數(shù)據(jù)成圖42-51
- 5 結(jié)論與展望51-53
- 5.1 主要研究成果51
- 5.2 不足及展望51-53
- 致謝53-54
- 參考文獻(xiàn)54-56
【參考文獻(xiàn)】
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