本文關(guān)鍵詞：數(shù)碼攝影技術(shù)在地下空間變形信息采集中的分析研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《武漢理工大學(xué)》 2007年

數(shù)碼攝影技術(shù)在地下空間變形信息采集中的分析研究

張璞  

【摘要】： 隨著我國西部大開發(fā)的迅速發(fā)展，大中型水電站項(xiàng)目與日俱增，現(xiàn)代地下廠房的發(fā)展趨勢(shì)使得隧洞和地下結(jié)構(gòu)的跨徑和斷面不斷擴(kuò)大，因此對(duì)施工技術(shù)的快速、安全提出了更高的要求，傳統(tǒng)的圍巖變形信息的采集和量測(cè)方法以人工現(xiàn)場接觸測(cè)量為主，不僅現(xiàn)場的勞動(dòng)強(qiáng)度大而且效率相對(duì)低下，難以和現(xiàn)代化施工的要求相匹配，因此研究采用圍巖變形信息非接觸量測(cè)的方法具有重要的理論和實(shí)際意義，為隧洞和地下結(jié)構(gòu)的變形信息的快速獲取開辟了新的途徑。 為解決大型隧洞及地下空間圍巖變形信息測(cè)量中所面臨的困難，本文闡述了一種基于數(shù)字化攝影測(cè)量技術(shù)的非接觸測(cè)量方法，并將其應(yīng)用于隧洞圍巖變形信息觀測(cè)中，給非接觸的量測(cè)方法開辟了一條新的途徑�；跀�(shù)碼攝影技術(shù)的巖體變形測(cè)量法，是一種與傳統(tǒng)測(cè)量完全不同的新方法，，可以高效率地測(cè)量巖體變形。本文基于數(shù)字圖像處理理論，針對(duì)圖像的特點(diǎn)，對(duì)這一新方法進(jìn)行了比較全面地探索，提出了圖像的現(xiàn)場采集方法及其解析路線，并對(duì)相應(yīng)的步驟進(jìn)行編程處理分析。按照上述解析路線，對(duì)典型數(shù)字圖像進(jìn)行了試算、分析和總結(jié)，初步證明了此解析路線的可行性。 本研究把測(cè)繪學(xué)與工程力學(xué)緊密結(jié)合，通過現(xiàn)場測(cè)量，研究以普通數(shù)碼相機(jī)為主要數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)字近景攝影測(cè)量技術(shù)來獲取巖體變形信息。通過不同方案的比較分析，研究并證實(shí)了數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)獲取變形信息的可行性。本文介紹了依據(jù)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)視覺理論開發(fā)的巖體數(shù)碼圖像的信息處理方案。應(yīng)用該法不但可提高工作效率、減少誤差，而且可以大大地改善工作環(huán)境。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：TV221.2
【目錄】：

摘要4-5

Abstract5-8

第1章 緒論8-14

1.1 選題依據(jù)及意義8-10

1.2 國內(nèi)外研究的歷史與現(xiàn)狀10-11

1.3 本文研究的目的和內(nèi)容11-14

1.3.1 研究目的11-12

1.3.2 本文研究的內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面12

1.3.3 研究思路、方法及技術(shù)路線12-14

第2章 數(shù)碼攝影技術(shù)獲取巖體變形信息理論14-40

2.1 數(shù)碼攝影測(cè)量常用的坐標(biāo)系14-16

2.1.1 物方(空間)坐標(biāo)系14

2.1.2 圖像平面坐標(biāo)系14-15

2.1.3 像空間坐標(biāo)系(輔助坐標(biāo)系)15-16

2.1.4 相機(jī)坐標(biāo)系16

2.1.5 攝影測(cè)量坐標(biāo)系(輔助坐標(biāo)系)16

2.2 不同坐標(biāo)系間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換16-18

2.3 數(shù)碼攝影像片的方位元素18-20

2.3.1 內(nèi)方位元素18-19

2.3.2 外方位元素19

2.3.3 轉(zhuǎn)角系統(tǒng)19-20

2.4 數(shù)碼攝影測(cè)量中共線、共面方程20-27

2.4.1 空間直角坐標(biāo)變換21

2.4.2 方向余弦的確定21-25

2.4.3 像點(diǎn)與相應(yīng)地面點(diǎn)之間的關(guān)系25-27

2.5 非接觸技術(shù)進(jìn)行圍巖變形測(cè)量的方法27-37

2.5.1 空間極坐標(biāo)測(cè)量方法27-28

2.5.2 空間前方交會(huì)法28-29

2.5.3 前后交替攝像法29-35

2.5.4 標(biāo)定攝像法35-37

2.6 數(shù)碼攝影測(cè)量精度分析37-40

2.6.1 影響精度的主要因素38

2.6.2 提高精度的建議38-40

第3章 數(shù)碼攝影技術(shù)進(jìn)行圍巖變形測(cè)量系統(tǒng)40-49

3.1 系統(tǒng)硬件組成40-45

3.1.1 攝影器材(數(shù)碼相機(jī))40-42

3.1.2 底部調(diào)平裝置42

3.1.3 三角架42

3.1.4 照明設(shè)備42-43

3.1.5 控制點(diǎn)的標(biāo)志及點(diǎn)位布設(shè)43-44

3.1.6 活動(dòng)控制系統(tǒng)44-45

3.2 普通數(shù)碼相機(jī)的標(biāo)定檢驗(yàn)45-47

3.3 圖像畸變系數(shù)的求解方法47-49

3.3.1 畸變系數(shù)的求解47-48

3.3.2 相機(jī)內(nèi)方位元素的測(cè)定48

3.3.3 Canon數(shù)碼相機(jī)的檢校誓言48-49

第4章 數(shù)碼攝影技術(shù)進(jìn)行地下空間變形測(cè)量分析49-67

4.1 圖像處理及解譯49-64

4.1.1 圖像數(shù)字化49-50

4.1.2 圖像的增強(qiáng)50-59

4.1.3 圖像分割59-61

4.1.4 圖像解譯流程61-64

4.2 數(shù)據(jù)處理64-67

4.2.1 圖像特征點(diǎn)坐標(biāo)64-65

4.2.2 數(shù)據(jù)分析及處理65-67

第5章 結(jié)論與展望67-69

5.1 結(jié)論67

5.2 展望67-69

參考文獻(xiàn)69-71

攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研實(shí)踐71-72

致謝72

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