数字摄影技术监测桥梁震动变形的研究

针对传统测量方法的缺陷,采用数字摄影技术对震动状态下的桥梁进行变形监测。首先选择人工标志,布设控制点和变形监测点,其次用消除了畸变差的数码相机在动荷载的作用下,对桥梁进行瞬间的抓拍,得到一系列荷载的照片,最后用编制的三维时间基线视差法软件进行数据的处理和图形的显示。结果表明,该技术操作方便,精度高,能同时对多个观测点进行观测并获取桥梁的瞬间变形值,监测精度达到3/1 000。     

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。     

数字摄影与计算机技术在实时监测结构变形中的应用

利用数字摄影测量方法进行钢结构的变形监测是传统方法的改革,可实现半自动的瞬时监测,本文介绍了利用数字摄影方法测定钢结构的挠度变形的试验工作,以此可解决精确、瞬时测量钢结构挠度变形的问题。     

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.     

变形分析的数学拟合应用研究

数码相机属于非测量相机，它没有框标及定向设备，不能得到摄影瞬间的内、外方位元素的初始值。因此用数码相机获取的测量数据传统解法无法计算处理。为提高测量精度，采用数学拟合法进行数码相机的检校，将检校的相机在钢结构变形监测实验中使用，实际测量数据利用数学拟合处理。该方法有效地减弱数码相机内、外方位元素不稳定以及外界环境条件的影响，成果分析精度达3‰。     

高层建筑物变形监测的GPS多天线技术

分析了高层建筑物产生变形的原因和监测的基本方法,由此提出了利用GPS进行变形监测的方法.针对GPS变形监测系统成本高的问题,文中研究了GPS多天线技术,实现了一机对多点的监测.基于PC104在Visual C 6.0开发平台下实现了多天线微波开关的控制、与GPS接收机的通信以及GPS信息的RINEX标准格式转化.实验表明,该技术对GPS测量精度几乎没有影响,能够有效应用于高层建筑物的变形监测.     

数字摄影测量中直接线性变换法的应用探索

数码相机属于非测量相机,它没有框标及定向设备,不能得到摄影瞬间的内、外方位元素的初始值。因此用数码相机获取的测量数据传统解法无法计算处理。为提高测量精度,我们采用直接线性变换法(DLT)进行数码相机的检校,将检校的相机在钢结构变形监测实验中使用,实际测量数据利用直接线性变换法(DLT)处理。该方法有效地减弱数码相机内、外方位元素不稳定以及外界环境条件的影响,取得了成果分析精度达2‰的效果。     

某酒店变形观测技术探讨

以某酒店变形观测为案例,就建筑施工中建筑物变形监测所使用的仪器设备、观测方法和精度要求进行了详尽阐述,并利用EXCEL软件对观测数据进行图形化处理,进而提出建筑物变形观测技术的可行性,以期为建筑企业的日常施工提供参考与借鉴.     

基于序列图像的相似材料模型变形测量

针对传统模型观测方法中存在的缺点,提出利用基于非量测数字相机的数字近景摄影测量技术进行相似材料模型变形测量.推导了利用二维直接线性变换分解相机内外方位元素初值的实用算法,利用最小二乘影像匹配对控制格网点和变形标志点进行高精度定位.结合自检校光束法平差进行变形标志点坐标的高精度解算.利用模型模拟开采不同时刻的序列立体影像像对的解算结果,完成相似材料模型的变形测量和实时位移分析.试验得出变形标志点的平面测定精度高于±1mm.可以满足本次试验条件下相似材料模型变形监测的精度要求.     

微尺度模型试验的数字近景摄影测量

根据数字近景摄影测量的原理和方法,使用非量测相机拍摄微尺度模型立体像对,采用数字图像影像匹配技术量测像片坐标,建立三维立体模型,自动生成模型表面形态变化图.在河床演变趋势和航道整治微尺度模型试验中,该方法成功地取得了长江河床模型试验镇江段河床表面形态变化的大量数据,对分析相关的变化规律起到了积极作用.分析表明,数字近景摄影测量技术能够满足河床演变模型试验的研究需求.     

图像数值分析在人工机械心脏瓣膜运动特征中的应用

动态图像测量技术是一种非接触式、动态、精确的检测运动物体特性的分析方式。人工心脏瓣膜体外动态开闭性能测试,依靠高速图像摄影技术捕捉瓣膜的细微运动,快速图像和精准的时间记录,将瓣膜运动转化为图像信息,分析瓣膜及各组件运动时的相对位移和速度变化,有效地解析瓣膜运动状况,为评价瓣膜性能提供参考。在人工心脏瓣膜脉动流平台上,选择双叶型机械心脏瓣膜在正常心动条件下,采用高速摄影技术通过标记点跟踪瓣膜瓣叶运动,记录瓣膜的运动轨迹及运动状态;通过图像数值分析瓣膜开启和关闭的运动情况,将瓣膜运动过程离散为多步静止状态的图像,离散后的图像数据导入Matlab数值分析,解析瓣膜中瓣叶的转动速度及角加速度等运动状态。以此改善瓣膜结构与流场之间的相互作用,改进瓣膜使用性能,结合瓣膜临床病症特征,解决瓣膜类相关并发症。     

利用近景数字摄影技术监测砌体结构震动变形过程及数据分析

以近景摄影测量为基础,探讨了测量在简单的砌体结构变形观测试验中的应用.试验中用数码相机进行数据的获取,并结合工业施工的实际现场条件对时间基线视差法进行讨论;同时编制相应的软件进行算法的实现,包括像点坐标的屏幕量测、变形值的计算以及绘制相应的符合建筑行业人员要求的砌体结构变形图等多项功能.     

基于TIN分块的数字影象自适应几何纠正方法

数字影象的高精度几何纠正一般采用分块的方法,在进行分块纠正时,必须解决影象分割、分块影象公共边的连续性问题,本文采用 TIN 网格分割影象,从理论上推导了数字影象纠正的数学模型并证明了边界连续性问题,设计了分块进行数字影象自适应纠正的技术路线。     

基于数字地球的三维云图实现技术

以风云二号气象卫星的红外云图数据为基础,根据实时的红外云图,在数字地球上实现云图的三维显示,实时动态模拟我国上空的云图变化情况.通过二维云图的灰度信息,得出其高度值,与提取的经纬度值一起,经过坐标转换,得到三维空间坐标信息,再采用OGS三维渲染技术,实现云图的三维显示.与以往云图的三维显示技术相比,采用的方法更加简单高效.在实际应用中,该方法能够实时获取和展示三维立体云效果,并且加以时间驱动可以实现云图的动画播放,对于气象部门有着很高的应用价值.     

数码相机定位的优化设计

研究的是数码相机在交通管制中定位物体特征点的优化设计问题．将数码相机成像问题简化为针孔成像问题后,研究了靶标图像与数码相机像平面上图像间的旋转和平移关系,为了使二维图像获取三维信息,建立起图像间的透视投影模型．利用该模型,通过确立标定点与相应的二维图像坐标,运用最小二乘法求解投影矩阵,实现对相机内、外部参数的标定．标定过程中,运用数字图像处理技术,对图像进行二值化处理,提高了数据的准确度和科学可信性,由此解得较为精确的内、外部参数,获得基于此模型的圆心在像平面的坐标表示,分别为A（321,189）、B（422,196）、C（639,212）、D（582,502）、E（284,501）．使用BP神经网络方法对已建立的模型进行检测,通过对比BP神经网络与透视投影求得圆心值与实际圆心值的均方根误差,论证了该模型有较高的精度和稳定性．并基于已有工作,建立了双目视觉定位模型,得到两部相机间的相对位置关系．在模型的进一步讨论中,研究了椭圆中心偏移问题,时像平面上椭圆的中心坐标进行了修定,得到实际的中心为：A（325,191）、B（427,201）、C（642,216）、D（584,504）、E（288,505）．以及讨论了图形的畸变问题,确定了相应的关系．     

应用于民用领域的航空摄像处理系统

介绍了一种使用廉价的摄影设备实现对地面三维地形的勘测系统,系统由机载摄像系统和地面应用处理系统组成,实现用视频摄像机完成对地观测任务,可应用于城市建设、森林植被勘测、边境安全监视、反恐、缉毒等应用领域。提出的对视频图像处理的技术包括无缝拼接、地理注册、形成高精度地面3D模型影像。     

全视差点阵合成全息图

将合成全息记录和计算机数字处理技术相结合,利用计算机准确、有效地收集三维物体的全视差光强分布信息,对其编码,并用单色激光器将物上可见的不同面元的全视差编码信息依次记录在同一张全息片的不同点区域.结果表明,得到的全息片用普通灯光照明时,双眼可分别接收到两个视角的原物的光强信息,观察到一个立体再现像,眼睛在视区内横向或纵向移动时,能看见物体的全视差再现像.     

基于欧拉微动放大的桥梁全息变形形态获取方法

与桥梁变形测量方式中测点分散布置不同,获取桥梁的全息变形行为可以有效地分析其结构变化。采用了基于相位的欧拉影像放大算法,结合视频影像非接触测量的方式,获取桥梁整体的变形形态参数,实现了桥梁全息变形的采集及放大。该方法与数字图像相关方法不同,欧拉放大算法是基于带通滤波并提取相应带通范围内的周期振动信号进行放大。该处理方式适用于桥梁结构这种具有周期性振动的变形特性。采用高速民用摄影机对实验室大跨径自锚式悬索桥缩尺模型进行定点拍摄获取数字影像信息,然后通过基于相位的欧拉影像放大算法将微小的振动形态进行可视化处理,最后利用精简边缘算子实现了桥梁结构边缘的提取。同时结合传统动态位移测量方法获取同期形态变形数据,通过对比分析结果证实了该方法的可行性,为未来利用影像手段进行全息形态获取提供了一种新方法。