GPS輔助攝影測量的邊坡監(jiān)測技術(shù)研究
發(fā)布時間:2017-05-04 09:14
本文關(guān)鍵詞:GPS輔助攝影測量的邊坡監(jiān)測技術(shù)研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:在基坑邊坡監(jiān)測領(lǐng)域中,傳統(tǒng)的測量方式不僅需要專業(yè)測量設(shè)備與專業(yè)從業(yè)人員,還需要爬上基坑頂部,存在墜落危險。近年來近景攝影測量技術(shù)發(fā)展迅速,應(yīng)用范圍越來越廣。但是,由于專業(yè)量測相機(jī)價格昂貴且操作復(fù)雜,制約了攝影測量的應(yīng)用,本文研究利用普通數(shù)碼相機(jī)開展近景攝影測量。同時,GPS測量技術(shù)的發(fā)展也日新月異。結(jié)合GPS測量技術(shù)優(yōu)勢,開發(fā)一套融合GPS和攝影測量技術(shù)的基坑邊坡監(jiān)測系統(tǒng)具有現(xiàn)實意義。本文主要研究了GPS輔助攝影測量的邊坡監(jiān)測技術(shù),具體研究內(nèi)容及研究成果包括:(1)確定基坑邊坡表面選用的標(biāo)志物及標(biāo)志物的布設(shè)方法,用特征點提取算子分別對現(xiàn)場攝得的照片進(jìn)行處理。實驗后比較不同提取算子的提取效果,以能夠識別并突出標(biāo)志物中心點為篩選條件,淘汰提取效果不佳的算子并分析原因,選用提取效果最好的算子。(2)對近景攝影測量的原理進(jìn)行了理論研究并設(shè)計開發(fā)一套監(jiān)測系統(tǒng)。解決了提取特征點、選取特征點、特征點坐標(biāo)解算等問題。(3)以開發(fā)的監(jiān)測系統(tǒng)(JSPh),對南京棲霞區(qū)一基坑進(jìn)行了應(yīng)用。用GPS測量了系統(tǒng)需要的控制點坐標(biāo)。輸入系統(tǒng)后,按系統(tǒng)流程運行解算,得到所需特征點的坐標(biāo)值。再用解算得到的特征點坐標(biāo)作為控制點繼續(xù)運行系統(tǒng),解出剩余特征點坐標(biāo),與前一期解算的特征點坐標(biāo)比較,得到邊坡位移。(4)對監(jiān)測系統(tǒng)(JSPh)系統(tǒng)進(jìn)行功能擴(kuò)展,用SIFT算子對系統(tǒng)解算坐標(biāo)時用到的各組照片進(jìn)行匹配,輸出各組照片的匹配結(jié)果。再將匹配好的照片用柱面投影變換方法實現(xiàn)照片拼接,得到最終的全景視圖。
【關(guān)鍵詞】:GPS 邊坡監(jiān)測 近景攝影測量 特征點提取 SIFT算法 全景拼接
【學(xué)位授予單位】:南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:P228.4;P23
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-7
- 1 緒論7-13
- 1.1 邊坡監(jiān)測研究背景和意義7-8
- 1.2 國內(nèi)外邊坡變形監(jiān)測的現(xiàn)狀8-9
- 1.3 GPS變形監(jiān)測技術(shù)的研究現(xiàn)狀9-10
- 1.4 近景攝影測量監(jiān)測技術(shù)的研究現(xiàn)狀10-12
- 1.5 論文研究的目的、意義和主要內(nèi)容12-13
- 2 近景攝影測量算法理論13-27
- 2.1 近景攝影測量常用坐標(biāo)系與內(nèi)、外方位元素13-15
- 2.1.1 常用坐標(biāo)系13
- 2.1.2 內(nèi)方位元素13-14
- 2.1.3 外方位元素14-15
- 2.2 共線條件方程15-17
- 2.3 直接線性變換(DLT)解法17-25
- 2.3.1 DLT解法的基本關(guān)系式17-21
- 2.3.2 直接線性變換解法各參數(shù)的求解21-25
- 2.4 DLT解法的關(guān)鍵技術(shù)25-26
- 2.4.1 DLT解法中布設(shè)控制點的要點25
- 2.4.2 DLT解法中布設(shè)攝站點的要點25-26
- 2.5 本章小結(jié)26-27
- 3 監(jiān)測點的提取27-55
- 3.1 人工標(biāo)志選擇27-29
- 3.1.1 人工標(biāo)志簡介27
- 3.1.2 標(biāo)志實驗27-29
- 3.2 Moravec提取算子29-34
- 3.2.1 Moravec算子原理29-31
- 3.2.2 Moravec算子算法實現(xiàn)31-32
- 3.2.3 Moravec算子對標(biāo)志的提取32-34
- 3.3 Forstner算子34-38
- 3.3.1 Forstner算子原理34
- 3.3.2 Forstner算子算法實現(xiàn)34-35
- 3.3.3 Forstner算子對標(biāo)志的提取35-38
- 3.4 Harris算子原理38-42
- 3.4.1 Harris算子簡介38-39
- 3.4.2 Harris算子算法實現(xiàn)39-40
- 3.4.3 Harris算子對標(biāo)志的提取40-42
- 3.5 SIFT算法原理42-51
- 3.5.1 SIFT算法簡介42
- 3.5.2 SIFT算法實現(xiàn)42-48
- 3.5.3 SIFT算子對標(biāo)志的提取48-51
- 3.6 選擇最佳算子51-54
- 3.7 本章小結(jié)54-55
- 4 邊坡監(jiān)測系統(tǒng)的實現(xiàn)與應(yīng)用55-78
- 4.1 邊坡監(jiān)測系統(tǒng)(JSPh)簡介55-57
- 4.1.1 系統(tǒng)組成與功能55-56
- 4.1.2 系統(tǒng)的處理流程56-57
- 4.2 GPS在監(jiān)測系統(tǒng)中的作用57-58
- 4.3 邊坡監(jiān)測系統(tǒng)(JSPh)的應(yīng)用58-77
- 4.3.1 硬件選擇58-60
- 4.3.2 基坑邊坡面選擇及布點60-61
- 4.3.3 實例解算思路61-63
- 4.3.4 實例解算具體步驟63-72
- 4.3.5 SIFT匹配與全景拼接72-77
- 4.4 本章小結(jié)77-78
- 5 結(jié)論與展望78-80
- 致謝80-81
- 參考文獻(xiàn)81-84
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號:344813
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