空间时问基线视差法在变形监测中的应用探索

利用数码相机进行钢结构的变形监测是对传统近景摄影方法的变革,但数码相机属于非测量相机,它没有框标及定向设备,摄影瞬间的内、外方位元素的初始值是无法得到的.因此,常规解法无法解决数码相机获取测量数据的计算处理问题,对此时间基线视差法有其特殊优势.介绍了利用时间基线视差法处理钢结构变形测量数据的解算方法,并给出了实验结果.该方法考虑了分辨率、焦距以及外界环境条件的影响,采用有效的方法进行消除,取得了观测误差小于2/1000的结果.     

空间时间基线视差法在变形监测中的应用探索

利用数码相机进行钢结构的变形监测是对传统近景摄影方法的变革，但数码相机属于非测量相机，它没有框标及定向设备，摄影瞬间的内、外方位元素的初始值是无法得到的。因此，常规解法无法解决数码相机获取测量数据的计算处理问题，对此时间基线视差法有其特殊优势。介绍了利用时间基线视差法处理钢结构变形测量数据的解算方法，并给出了实验结果。该方法考虑了分辨率、焦距以及外界环境条件的影响，采用有效的方法进行消除，取得了观测误差小于2／1000的结果。     

近景摄影测树技术研究

用近景摄影测量方法测树的步骤是＂相机校检——模型系数解算——坐标反算——计算胸径树高＂。本论文采用普通数码相机作为摄影设备,论文首先着手于如何对相机进行校检;接着论文研究了如何用近景摄影的技术测树,近景摄影测量的方法对其胸径和树高进行了测量,并用传统的方法实测了这些立木的胸径和树高值,将两组数据作比较分析,得出用近景摄影技术测树所能达到的精度,验证该方法的可行性。     

一种免控制点的近景影像绝对定向算法

在摄影测量绝对定向算法中要确定七个绝对定向元素,因此需要布设足够多的物方控制点。当近景摄影测量不需要确定被摄对象在空间的绝对位置时,采用传统的绝对定向方法就会增加像片控制测量工作量,从而降低工作效率的问题。提出了一种无控制点的近景摄影测量绝对定向算法。该方法对有铅垂方向的被摄物体,只需现场量测被摄物体上任一沿被测对象走向线段的长度和被摄物体的走向,即可确定像对构建模型的空间相对方位。实验结果表明,该算法可达到厘米级的定向精度。     

多约束条件的全球定位系统单频单历元短基线定向技术与实现

通过研究全球定位系统(GPS)伪距测量精度对GPS载波相位差分技术在短基线定向问题中的影响,提出利用基线长度、基线俯仰、卫星之间几何关系的多约束最小二乘整周模糊度实时搜索算法,给出单频单历元进行短基线定向的具体过程和需要注意的关键问题.算法采用单历元解算,规避载波相位周跳问题,极大地减小初始化时间.静态和动态实验结果均表明:该方法快速有效,解算成功率高,具有较高的定向精度.     

以基线长为条件的相对定向元素的解算

根据相对定向直接解的方法,讨论了以基线长为条件的相对定向元素的解算方法,给出了主要的数学模型,列出了以沙盘模型为拍摄对象的实验方案和数据,并对实验结果进行了分析总结．     

多基线近景摄影测量的平面地表变形监测

为解决常规近景摄影测量方法用于平面地表变形监测时,由于影像倾角过大,造成匹配困难的问题.以非量测性的数码相机高精度几何标定技术和多基线极限倾角的数字近景摄影测量技术为基础,设计出用于监测平面地表变形的可靠方法.研究结果表明:平差精度可以达到毫米级,满足沉降监测的精度要求,验证了近景摄影测量用于平面地表变形监测的精度和可行性,为变形监测由常规孤立点测量拓展为面测量提供了便捷、可靠的途径.     

流动地磁矢量测量中的地理方位角观测误差统计分析

在流动地磁矢量测量中,需要首先知道准确的地理方位角,进而求得磁偏角.在外业测量中,采用GPS静态观测定向的方法获取地理方位角.在流动地磁监测团队现有基线观测及解算方法的基础上,通过对实际观测数据的精度评估,给出精度估计模型,找到影响GPS短基线定向精度的主要影响因素.结果表明,在地磁矢量测量中,基线定向主要误差源为天线相位中心偏差、多路径效应和接收机噪声;北方向与东方向精度比约为1∶2,高程方向精度最低;定向精度不再简单的与距离成反比.文章提出了控制监测点选点要求、改进GPS接收机天线和对GPS天线进行检校等措施,以提高GPS短基线定向精度.     

数字近景摄影测量在面部软组织测量中的应用

为利用近景摄影测量进行面部软组织三维测量和重建,首先建立了一个小型室内三维控制场,解算出数字相机的内外方位元素,同时选择了多值二次曲面进行了相机的像差校正,以提高像点坐标的量算精度。以直接线性变换为基础开发了数字近景摄影测量系统,使人体颅面软组织的三维测量精度高,方法简便实用,成本低。采用带约束条件的Delaunay三角网算法生成DEM数据,利用OpenGL和VC混合编程读取DEM数据,生成面部软组织的三维模型,实现三维模型的重建。重建的面部具有很强的直观性和真实性,为口腔正畸学提供面部软组织的诊断和研究提供了有效的方法。     

数字近景摄影测量在面部软组织测量中的应用

为利用近景摄影测量进行面部软组织三维测量和重建，首先建立了一个小型室内三维控制场，解算出数字相机的内外方位元素，同时选择了多值二次曲面进行了相机的像差校正，以提高像点坐标的量算精度。以直接线性变换为基础开发了数字近景摄影测量系统，使人体颅面软组织的三维测量精度高，方法简便实用，成本低。采用带约束条件的Delaunay三角网算法生成DEM数据，利用OpenGL和VC混合编程读取DEM数据，生成面部软组织的三维模型，实现三维模型的重建。重建的面部具有很强的直观性和真实性，为口腔正畸学提供面部软组织的诊断和研究提供了有效的方法。     

面向单体异形建筑的无人机单相机实景三维建模

针对单体异形建筑的实景三维建模问题,提出一种无人机单相机建模方法,选用小型旋翼无人机和单相机作为航摄装备,建立环绕式的无人机航路,实现对单体建筑自动化的多高度、多角度三维立体观测.使用新方法和广泛使用的无人机倾斜摄影建模方法分别对同一单体异形建筑进行影像数据采集,并对数据进行处理生成实景三维模型.结果表明,新方法相对于无人机倾斜摄影建模方法,在保证建模精度不降低的前提下提升了建模效率和建模质量.     

由单位载荷挠曲线求梁的变形

本文利用位移工等定理，挠度转角之间的关系及达加原理，使用单位载荷挠曲线方程，可以方便地求得单跨梁任意处的挠度、转角。     

客运专线无砟轨道梁端扣件上拔力研究

针对客运专线无砟轨道梁端转角和竖向相对位移对梁端轨道结构设计的影响,分析了无砟轨道梁端扣件上拔力产生的机理。建立了无砟轨道梁端扣件上拔力计算的有限元模型。分析了梁端转角、竖向相对位移、梁缝处扣件间距、梁端悬出长度、梁高等对扣件上拔力的影响规律,为客运专线梁端无砟轨道结构设计提供理论参考。     

基于序列图像的工业零件尺寸检测技术

提出利用像面上的点、直线信息进行混合光束法平差，对工业零件进行高精度三维重建并检测其尺寸误差。介绍了零件坐标系与物方坐标系之间的变换方法，讨论了直线摄影测量误差方程式的基本形式、基于距离的改化形式以及点线混合光束法平差的数学模型，提出在适当选取直线观测值的权值时，可以按间接平差模型解算直线空间前方交会。所开发的工业零件视觉检测系统可全自动运行，取得了约0．1mm的实验精度，为工业领域中广泛存在的以直线段为主要特征的工业零件如钣金件的自动化三维检测提供了一条有效途径。     

MSC Patran/Nastran在12m天线结构分析中的应用

应用MSC Patran和MSC Nastran软件对12m抛物面天线结构进行了有限元建模及仿真分析,得出了天线在不同俯仰角时最佳拟合抛物面的面板法向均方根误差,并运用数字近景摄影测量系统获得了对应俯仰角时反射面实际法向均方根误差,通过对仿真分析结果和测量结果的进行比较和分析,肯定了有限元仿真对天线结构设计的指导作用。     

大转角下高质量图像旋转快速算法

针对大旋转角情况下三步旋转算法的复杂性和灰度误差随着旋转角度的增加而迅速增加问题,提出了一种修正的三步平移旋转算法,它在大旋转角度时仍具有较小的复杂性和较高的图像质量．实验结果表明了该算法的正确性和有效性．     

一种通用的X射线锥形束投影生成算法

为了排除投影测量过程中的随机因素，更好地进行重建，提出了一种通用的X射线锥形束投影生成算法。首先将几何模型离散化为三维数组，然后沿着穿过模型的每条射线利用三维性插值法计算线积分，只要将几何形体进行离散化，就可以使用通用的子程序计算投影。这种算法不仅易于扩充，而且能够处理不规则和内部密度不均匀的物体。模拟实验得到了满意的结果。该算法为后续的重建提供了良好的基础。     

移动焊接机器人的工件识别及焊缝起始位置定位

摘要：
考虑到非结构空间焊接的特殊性,通过视觉技术,基于圆投影和Zernike矩,提出了一种两步模板匹配法检测待焊工件是否出现在视觉区域;结合霍夫直线检测方法,设计了一套提取特征直线算法,并确定焊缝起始点在图像中的亚像素位置.由移动机器人在不同角度拍摄工件图像,圆投影和Zernike矩计算结果验证了其表征模板特性的有效性,具有旋转抗性,而且对于光照条件及摄像机视野的鲁棒性好,焊缝起始位置定位结果满足视觉计算需要. 关键词：
自主焊接; 移动机器人; 视觉技术; 工件识别 中图分类号： TG 409
文献标志码： A     

求解共轭齿形的轮转曲线等距偏移法

针对传统共轭齿形求解方法无法解决奇异点的问题,提出轮转曲线等距偏移法。分析了共轭曲线的等距偏移特性,推导出轮转曲线等距偏移线方程,基于该方程进行了圆弧齿廓的共轭齿形计算;采用圆弧逼近方式,以轮转曲线等距偏移线族求解任意齿廓的共轭齿形,并以含齿顶尖点的渐开线齿廓曲线为例进行共轭齿形计算;讨论了该方法的原理性误差,优化了该方法的求解精度。计算验证表明:相比于传统共轭齿形求解方法,轮转曲线等距偏移法能解决奇异点问题,且无需求解啮合方程,在齿廓曲线曲率半径变化率较小且存在奇异点时,用该方法求解共轭齿形优势明显。     

光平面剖切法及其在透视图消隐中应用

研究利用近景摄影测量成果绘制建筑物透视力的消隐问题，提出了光平面剖切的消隐方法，建立了消隐的数学模型；通过数学计算与判断，确定了空间点与面的隐藏关系，将复杂的空间问题转化为平面问题来解决，用C语言实现了该算法，给出了应用实例，实践 证明该方法理论正确，方便实用，并且开拓了消隐算法新途径。