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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

胡特彧  
【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。


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