基于数字摄影测量理论的构筑物模型形变测量方法研究

发布时间：2020-09-25 17:47

　　 随着我国工程建设行业的快速发展,构筑物作为大型工程的重要组成部分,其形态变化对于工程质量具有重要影响,因此受到人们的广泛关注。构筑物表面的形变测量同建筑物的形变测量一样具有重要意义。数字摄影测量技术作为光学形变测量方法,具有非接触、测量精度高、环境要求低、实用性强等优势。本文把数字摄影测量用于构筑物模型的形变测量中去,研究其用于构筑物模型二/三维形变测量的可行性。本文在数字摄影测量原理的基础上,分别研究了利用单个相机对构筑物模型面内形变的测量方法,以及利用两台相机对构筑物模型三维形变测量方法。在构筑物模型的二维形变测量工具中,加入可靠性置信引导技术处理感兴趣边界处的点,并引入多线程置信引导技术来提高计算效率。同时对图像各个像素点的梯度值、海森矩阵的值和每一个种子点的迭代初值进行预处理,提高了程序的计算效率。通过精确控制纹理图像的位移,综合考虑纹理质量和测量环境的影响,研究了插值函数和子区尺寸对位移测量结果的影响。通过构筑物模型的平移实验,研究测量距离和测量角度对位移测量结果的影响。根据实验结果分析双五次B样条插值函数测量精度明显高于双三次样条插值函数,插值函数次数的增加可以明显提高其测量精度;子区尺寸最佳范围为11×11~31×31(pix);本文设备最佳测量距离为70~110cm,最佳测量角度为0~5~°。最后,本文通过模拟刚体平移实验和实地单向受力位移实验,对本文提出的形变测量方法的可靠性进行验证。模拟刚体平移实验结果表明,面内位移实测位移的相对误差在6%以内,离面位移的相对误差在25%以内。实地构筑物模型单向受力位移实验结果表明,位移量大于1mm时,80%实测位移的相对误差位于10%以内。
【学位单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：P231
【部分图文】：

图 3-3 不同纹理信息的图像函数对测量精度的影响前后的影像进行插值处理是图像匹配中重要的一步，插值函数的选的结果。本文用双三次样条插值函数和双五次 B 样条插值函数对图图像进行处理，对计算得到的结果进行分析。用 Matlab 软件对三的平移，理论平移量为 0.1、0.2 0.9、1.0(pix)，实测数据为该图像子区大小为 21 21(pix)。

西南交通大学硕士研究生学位论文 第33页图 3-3 不同纹理信息的图像3.2.1.1 插值函数对测量精度的影响对变形前后的影像进行插值处理是图像匹配中重要的一步，插值函数的选取决定着测量精度的结果。本文用双三次样条插值函数和双五次 B 样条插值函数对图(3-3)中的三种纹理图像进行处理，对计算得到的结果进行分析。用 Matlab 软件对三幅图像进行 x 方向的平移，理论平移量为 0.1、0.2 0.9、1.0(pix)，实测数据为该图像平移量的平均值，子区大小为 21 21(pix)。

图 3-5 三种纹理图像在不同子区下的平移实验结果3.2.2 测量外部参数对面内位移测量结果的影响在前文讨论中，本文使用的方法匹配精度可以达到 0.03 个像素。在实际测量中，由于测量环境的限制，测量距离和测量角度并不是固定不变的。本文就不同测量距离

【参考文献】

相关期刊论文 前1条

1 唐正宗;梁晋;肖振中;郭成;;用于三维变形测量的数字图像相关系统[J];光学精密工程;2010年10期

相关硕士学位论文 前2条

1 袁文厅;基于立体视觉的结构变形全过程测量方法[D];哈尔滨工业大学;2014年

2 申宇;基于双目立体视觉的结构变形监测技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

本文编号：2826868