附加约束条件的DLT在基坑变形监测中的应用研究

发布时间：2017-05-21 20:25

  本文关键词：附加约束条件的DLT在基坑变形监测中的应用研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着城市化进程的不断加快,国家加大了对基础建设的投资,地下工程数量也在逐年增加。由基坑引发的事故也愈来愈多,人们开始重视对基坑的变形监测。传统的基坑变形监测是以全站仪和测斜仪等仪器为手段的量测方法,但这两种方法都有作业时间长与现场施工干扰等问题。针对这些问题,随着近景摄影测量技术在变形监测中发挥着越来越重要的作用,特别是单反数码相机的出现,为基坑变形测量提供了新的方法。利用近景摄影测量的方法的意义,不仅是因为它本身非接触式观测的优点,主要是近几年来计算机的广泛使用,使人们可以利用严密的数字模型处理方法对摄影测量过程中的系统误差进行模拟,这样以来显著提高了摄影测量点位精度。因为具有这些优点,使得近景摄影测量技术比较适用于测量包含有大量测量信息的目标体,还能在较合适的距离拍摄较危险的摄影对象,提高了安全系数,尤其当监测对象是一些特殊地形,本文就以地铁基坑为例来进行研究。本文着眼于实际工程案例,针对地下基坑工程的特点,提出了获得精确像点坐标的点提取方法,重点阐述和分析了附加约束条件的DLT解算模型在基坑变形监测中的建立和求解,通过matlab编程来实现其过程。然后将解算三维坐标点数据与测量软件Lensphoto 2.0的解算数据进行对比分析,证明了此方法的可行性,同时也提出了一些问题,对以后的研究工作进行了展望。
【关键词】：近景摄影测量 变形监测 特征点提取 DLT 模型解算
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU196.1;P234.1
【目录】：

• 致谢6-7
• 摘要7-8
• ABSTRACT8-13
• 第一章 绪论13-19
• 1.1 论文研究背景13-14
• 1.2 论文研究意义14-15
• 1.3 国内外研究现状15-16
• 1.3.1 基坑变形监测的现状15
• 1.3.2 近景摄影测量现状15-16
• 1.4 论文研究思路16-19
• 1.4.1 研究目标16-17
• 1.4.2 研究内容17
• 1.4.3 研究方法17-18
• 1.4.4 论文结构安排18-19
• 第二章 基于非量测相机的近景摄影测量技术基础19-32
• 2.1 非量测相机19-21
• 2.2 近景摄影测量理论基础21-26
• 2.2.1 中心投影方式21-22
• 2.2.2 摄影测量中常用的坐标系22-23
• 2.2.3 内外方位元素23-24
• 2.2.4 共线方程24-25
• 2.2.5 共面方程25-26
• 2.3 近景摄影测量的解析处理方法26-29
• 2.3.1 空间后方交会-空间前方交会26-27
• 2.3.2 相对定向-绝对定向27
• 2.3.3 直接线性变换法(Direct Linear Transform DLT)27-28
• 2.3.4 光束法平差28-29
• 2.4 影响获取三维坐标精度的因素分析29-31
• 2.5 本章小结31-32
• 第三章 特征点的自动提取32-41
• 3.1 子像素图像处理32-33
• 3.2 常用特征点提取算子33-36
• 3.2.1 Forsmer算子33-34
• 3.2.2 SUSAN算子34-35
• 3.2.3 Harris算子法提取35-36
• 3.3 标志点精确定位36-38
• 3.3.1 基于“影像灰度值方差加权和最小”算法37-38
• 3.3.2 基于最小二乘匹配的标志点图像定位方法38
• 3.3.3 基于霍夫(Hough)变换的方法38
• 3.4 像点坐标的量测38-40
• 3.5 本章小结40-41
• 第四章 监测点三维坐标的解算方法研究41-53
• 4.1 光束法平差算法41-45
• 4.1.1 常见几种光束平差法41-42
• 4.1.2 光束法基本思想42
• 4.1.3 光束法平差数学模型的建立42-45
• 4.2 直接线性变换(DLT)算法45-47
• 4.2.1 DLT算法的一般形式45-46
• 4.2.2 解算方法46-47
• 4.3 附加约束条件的DLT算法47-51
• 4.4 两种方法的对比和应用51-52
• 4.5 本章小结52-53
• 第五章 数字近景摄影测量在基坑变形监测中的应用研究53-65
• 5.1 基坑变形监测背景介绍53-55
• 5.1.1 基坑工程概况53-54
• 5.1.2 测桩的布置54-55
• 5.2 实施近景摄影测量步骤55-56
• 5.3 近景摄影测量数据分析56-63
• 5.3.1 实验设计58-59
• 5.3.2 附加约束条件的DLT解算及结果分析59-62
• 5.3.3 数据处理与分析62-63
• 5.4 本章小结63-65
• 第六章 总结与展望65-68
• 6.1 结论65-66
• 6.2 展望66-68
• 参考文献68-71
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况71

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