為解決邊坡表面位移監(jiān)測(cè)的時(shí)效性問題,提出一種航攝圖像融合三維激光掃描的邊坡表面位移監(jiān)測(cè)方法,通過無人機(jī)（UAV）航攝圖像及三維激光掃描點(diǎn)云數(shù)據(jù)融合算法,提高邊坡表面位移測(cè)量精度,實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)識(shí)別及邊坡變形過程中表面位移的及時(shí)計(jì)算。研究結(jié)果表明:通過生成配準(zhǔn)的高精度點(diǎn)云非接觸式測(cè)量邊坡位移,能夠精確計(jì)算當(dāng)前邊坡的變形情況,絕對(duì)誤差基本控制在±1 cm,與現(xiàn)有采用實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)（RTK）測(cè)量的方式相比耗時(shí)縮短約27 min,監(jiān)測(cè)效率得到提高。 

【文章來源】：中國安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2020,30(05)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

邊坡表面位移監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集及處理流程

5)計(jì)算2次迭代過程目標(biāo)函數(shù)差值Ek-Ek-1與誤差閾值Δ比較，當(dāng)差值小于誤差閾值時(shí)，停止迭代;否則循環(huán)執(zhí)行步驟3)—步驟5)。精確配準(zhǔn)時(shí)，選取點(diǎn)集P中一點(diǎn)pi，在點(diǎn)集Q中尋找與pi歐氏距離最近的3個(gè)點(diǎn)q1、q2、q3，如果與3個(gè)點(diǎn)中任意一點(diǎn)的歐氏距離超過了設(shè)定的閾值，則該點(diǎn)剔除不作為對(duì)應(yīng)點(diǎn)匹配;如果距離均在閾值之內(nèi)，則以q1、q2、q3為三角形頂點(diǎn)，過pi作三角形的垂線交于點(diǎn)qi，將pi及qi作為一對(duì)對(duì)應(yīng)點(diǎn)。再通過設(shè)定法向量方向夾角閾值二次篩選，將法向量夾角超出閾值范圍的點(diǎn)剔除。

改進(jìn)UAV生成點(diǎn)云及三維激光掃描點(diǎn)云的拼接后，可獲得多視角完整的配準(zhǔn)融合點(diǎn)云(圖3)，用于后續(xù)的表面位移計(jì)算。位移計(jì)算在2次點(diǎn)云數(shù)據(jù)中尋找同名監(jiān)測(cè)點(diǎn)，以監(jiān)測(cè)點(diǎn)中心作為位移計(jì)算點(diǎn)，計(jì)算2次圖像中該點(diǎn)的坐標(biāo)變化即為邊坡上該點(diǎn)處的位移。因此，自動(dòng)準(zhǔn)確識(shí)別獲取到2次的同名監(jiān)測(cè)點(diǎn)是保證位移計(jì)算準(zhǔn)確的關(guān)鍵問題。1.1 基于HSL顏色的監(jiān)測(cè)點(diǎn)識(shí)別

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]融合遺傳算法和ICP的地面與車載激光點(diǎn)云配準(zhǔn)[J]. 閆利,譚駿祥,劉華,陳長軍.  測(cè)繪學(xué)報(bào). 2018(04)
[2]基于八叉樹與KD樹索引的點(diǎn)云配準(zhǔn)方法[J]. 王育堅(jiān),廉騰飛,吳明明,高倩.  測(cè)繪工程. 2017(08)
[3]基于三維激光掃描技術(shù)的土石壩變形監(jiān)測(cè)方法研究[J]. 王舉,張成才.  巖土工程學(xué)報(bào). 2014(12)
[4]基于三維激光掃描數(shù)據(jù)的邊坡開挖質(zhì)量評(píng)價(jià)方法研究[J]. 胡超,周宜紅,趙春菊,潘志國,馮誠誠.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2014(S2)
[5]結(jié)合無人機(jī)和地面三維激光掃描技術(shù)獲取高精度DEM及DOM[J]. 楊鋒,繆志修,林春峰,閔世平.  鐵道勘察. 2013(04)
[6]基于高速公路運(yùn)營安全的信息監(jiān)測(cè)研究[J]. 孫璐,金姣萍,周正兵,李明,肖峰.  中國安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2012(10)
[7]三維激光掃描技術(shù)邊坡監(jiān)測(cè)研究[J]. 趙小平,閆麗麗,劉文龍.  測(cè)繪科學(xué). 2010(04)



本文編號(hào)：3590704