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数字近景摄影测量在隧道工程应用中的模型建立与解算研究

作　者: 胡特彧
导　师: 杨松林
学　校: 北京交通大学
专　业: 摄影测量与遥感
关键词: 数字近景摄影测量非量测数码相机模型解算检校隧道工程
分类号: P234.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 168次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

隧道工程项目众多,测量应用不可或缺。尤其是对施工安全问题的强调,使许多学者都关注于围岩收敛变形和隧道净空面检测。而新近国内外研究多将数字近景摄影测量方法引入隧道工程中,希望能够提高工作效率和获取高精度结果。本文沿袭这个思路,探讨非量测数码相机在隧道工程中应用方式和方法,希望实现经济、简便和高精度的作业。论文首先阐述和分析了数字近景摄影测量在隧道工程中的应用方式。不仅分析了利用直接线性变换方法进行双像解析,解算点位三维坐标信息,以获取围岩收敛点位变化信息和后处理提取断面数据的方法;也提出了两期单像对比提取围岩收敛点二维变化的方法和原理;并试图通过光束法平差进行连续像对的解算来获取高精度的断面点位信息。应用后两种方法时,需要对相机进行标定,因而研究了其包含的内容和方法。为标定内方位元素以及各种畸变给像点误差带来的影响,对它们进行了定量的描述;并通过分析对比,选择试验场检校方法和自检校方法建立了误差模型;研究了实验中应注意的问题,通过室外三维控制场,实现了定标处理。而后,建立了直接线性变换模型、单像形变提取模型、连续相对光束法平差模型,得出了解算过程和步骤;研究了实验中应注意的问题,通过隧道实验获取、处理了目标信息,并对比了各方法的精度结果。本文通过上述研究实现了最初探讨的三种应用方式以及两种相机定标方法的模型建立与解算工作。但是由于试验中使用相机的分辨率比较低,导致了应用结果和精度并不理想,后续将提高它,并从实时定标角度加以完善和改进。

全文目录

致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-10
1 绪论  10-15
  1.1 研究背景和意义  10
  1.2 课题的学术动态  10-12
  1.3 主要研究内容和方法  12-13
  1.4 论文组织结构  13-15
2 近景摄影测量的相关理论基础  15-26
  2.1 中心投影方式  15-16
  2.2 常用坐标系  16-19
  2.3 像片的内、外方位元素  19-21
  2.4 共线条件方程  21-26
3 数字近景摄影测量在隧道工程中的应用潜力及原理分析  26-35
  3.1 围岩收敛应用  26-31
  3.2 断面测量应用  31-35
4 非量测相机的标定与检校  35-46
  4.1 非量测相机的标定与检校内容  35-39
  4.2 检校方法分类及选择  39-46
5 非量测相机隧道应用中数学模型的建立及解算  46-59
  5.1 直接线性变换双像解析的数学模型及解算  46-53
  5.2 单像形变提取的数学模型及解算  53-55
  5.3 连续像对的解算  55-59
6 解算结果处理  59-64
  6.1 围岩变形显示  59
  6.2 断面拟合方法  59-64
7 实验和结果  64-72
  7.1 实验过程以及精度结果  64-70
  7.2 方法对比总结  70-72
8 总结和展望  72-73
  8.1 成果总结  72
  8.2 不足与展望  72-73
参考文献  73-75
作者简历  75-77
学位论文数据集  77

数字近景摄影测量在隧道工程应用中的模型建立与解算研究

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