倾斜摄影三维建模的环绕航摄参数优化

针对消费级无人机采用传统航带式影像采集进行倾斜摄影测量效率低以及精细度不够的问题,提出采用环绕式航摄采集像片进行倾斜摄影三维建模。采用正交试验法对环绕航摄所涉及的参数进行优化研究,创建满足1∶500精度要求的非大高差场地的实景三维模型,得到兼顾建模效率和模型精细度的最优参数组合。基于航带式航摄(五架次)与环绕航摄的对比实验结果表明,采用最优参数组合的环绕航摄倾斜摄影三维建模既能保证建模精度又能极大提高建模效率和模型精细度,可应用于非大高差场地实景建模,促进城市信息模型基础平台的建设。

基于机器视觉的轮胎挤出部件外形尺寸在线测量方法

为研究橡胶轮胎挤出部件外形尺寸的非接触在线测量方法,引入机器视觉技术。首先对CCD采集的图像数据进行滤波降噪,利用改进的Canny边缘检测算法进行图像边缘粗定位,并在单像素边缘的基础上采用多项式插值方法对目标边缘进行精确的亚像素细分,最后对边缘数据进行拟合,结合系统标定值,计算出挤出部件的外形尺寸。将此方法应用到橡胶轮胎挤出部件外形尺寸的检测中,结果表明:该方法具有良好的实时性、精确性,能够满足连续生产挤出部件外形尺寸工业检测的要求。

基于深度信息的橡胶挤出件外形尺寸测量

采用单目视觉测量橡胶挤出件时,针对标定面与测量面不一致而导致测量精度低的问题,提出一种基于深度信息的橡胶挤出件外形尺寸测量方法.首先,根据测量对象外形特点,在直接线性变换方法(DLT)实现的相机标定基础上,提出一种具有高度差的视觉测量模型;然后,基于模型中深度信息,推导得出非标定面上对应像点坐标校正算法;最后,将该方法应用于橡胶挤出件外形尺寸测量.实验表明,所述方法可提高橡胶挤出件非标定面上的测量精度,使系统测量结果相对误差小于0.2%.

三相位环绕视频匀分帧建模技术在文物逆向三维模型重建中的应用

目前文物保护工作中运用较多的是通过多角度多摄站摄影的方式进行数据采集用于逆向建模,但该方式所用时间较长、工作量较大,且经验要求较高,容易因数据采集不当造成后期三维模型出现纹理模糊、模型空洞、分层等情况,需要对被测文物进行二次采集。针对以上问题提出了一种三相位环绕采集技术对被测文物进行视频录制,并对视频匀分帧处理,将分帧图像用于建模。以广西桂林靖江王陵麒麟像为对象,论证三相位环绕视频匀分帧建模技术的优越性。结果表明,运用该技术所建三维模型精度较好,符合文物建模要求,采集时间减少50%左右,操作简单且不易造成二次采集,在文物保护方面具有广泛应用前景。

贴近和倾斜摄影互融在拱桥表观病害检测的应用

针对传统的桥梁人工巡检方式存在作业纸质化、效率低、缺乏病害位置信息、病害综合分析难等问题,提出一种将贴近摄影和倾斜摄影技术互辅融合的非接触式桥梁检测方法。实验采用以贴近摄影技术为主,倾斜摄影技术为辅的“先整体后局部”高分辨率影像数据采集方案,构建了拱形桥梁精细化实景三维模型;基于精细化实景三维模型成果对拱形桥梁进行非接触式快速检测,获取裂缝、锈蚀、变形等表观病害的位置和尺寸信息,并在模型中标注凸显,便于病害隐患精准排查及维修,最终建立拱形桥梁检测的病害信息三维模型电子档案,实现病害发展时空追溯。该方法可为桥梁快速检测提供新的思路,为今后建立桥梁数据库和安全监控网络体系提供精准的数据资料保障。

国际橡胶轮胎行业技术发展趋势分析

中国是轮胎生产大国,但不是轮胎制造强国。笔者通过分析国际轮胎行业发展现状,提出了国际轮胎行业技术发展的方向和趋势,有助于拓宽我国轮胎行业的发展思路,为今后轮胎行业紧跟世界科技前沿、把握技术研究方向、开发新产品,提供一定的借鉴。

无人机与三维激光扫描融合的拱桥三维重建

针对单一无人机影像在复杂拱桥建模精度和完整度方面的不足,提出一种将三维激光扫描数据与无人机航空影像融合的拱桥精细化建模方法。首先以无人机低空区域环绕航摄及近景摄影获取拱桥主体及细部高质量纹理数据;然后通过增加连接影像将无人机主体及细部影像数据融合并生成高精度拱桥主体上部点云数据;最后将三维激光扫描仪采集所得拱桥桥体下部多站点云数据经坐标转换、配准实现与拱桥上部高精度点云融合从而生成拱桥完整的精细化实景三维模型。通过与单一无人机影像建模结果进行精度对比分析和纹理完整性评价以此验证本文建模方法的有效性。结果表明:该方法可重建几何精度高、完整性好、纹理真实的拱桥实景三维模型,并为类似底部脱空建筑的数据采集方法提供参考,具有较好的工程应用价值。

预应力结构端部局部承压计算──柔性垫板的应用

结合工程实际，以理论分析和实验数据为依据，结合《砼结构设计规范》（ＧＢＪ１０－８９），介绍了部分预应力砼结构局部承压柔性垫板的应用及其下砼局部强度的计算方法。

多源数据融合的三维重建技术在文物保护中的应用

文物的三维数字化是实现文物“活”起来的重要手段。由于多数文物构造复杂、纹理精细,单一的建模手段因其在数据采集过程中的局限性,难以满足精细化建模的需要。针对此问题,提出一种空地多源数据融合逆构文物精细化三维模型,并建立文物三维模型电子档案的方法,提出了文物数字化开发利用方式。该方法可为文物三维数字化研究提供新思路,在文物保护领域拥有广泛的应用前景。

面向边坡危岩的旋翼机环绕航摄处理与分析

针对小范围危岩在单体类圆台形边坡精细化三维模型生产中的不足,提出一种基于边坡坡度对危岩地段开展环绕框架式加渐进式影像数据采集方法,分层分域采集边坡危岩的影像信息,并运用倾斜摄影技术进行三维重建;同时运用传统模仿五镜头航摄建模方法在桂林某铁路段危岩边坡开展了三维重建对比实验并进行了精度分析。分析表明,该方法可以高质地建立类圆台形边坡危岩的实景三维模型,有利于对危岩隐患进行区域锁定与阶段性监测,并为基础空间体数据采集提供较优选择。

江头古村落文化传承与发展思考

古村落的文化传承与发展,不仅关注实体建筑本身,更要关注村庄非物质文化遗产等人文景观发掘,让其不再是一个“建筑空壳”。村落历史景观建筑风貌。大象无形大声无音的开拓者。江头村,古称埋头坊,始建于唐龙朔二年,即公元662年,该村至今已有1200多年历史,理学文化创始人周敦颐的后辈于1488年迁入后,因格外注重教育且出仕者众多,爱莲家族日益鼎盛.

多模式融合的古建筑模型构建方法

古建筑的三维数字化研究是当前古建筑保护的重要途径。由于古建筑结构复杂、构件精细,利用单一的手段对其进行三维模型构建均存在不同程度的缺陷。其中地面三维激光扫描虽能快速获取古建筑的三维点云数据,但由于地面激光扫描仪架设的局限性,使古建筑顶部构件存在扫描盲区。针对该问题,通过介绍地面三维激光扫描技术与航摄影像建模这两种建模方式,从工作原理和数据获取、数据处理流程入手,分析两者各自的优势,提出了对两种建模技术进行融合的模型构建方法。通过重建了古建筑完整的三维立体模型,评估分析了模型的接缝偏差。最后利用高精度全站仪进行精度检核,实验结果证明了该模型构建方法的可行性。

三维激光扫描和红外检测融合技术的工程应用

为了解决传统红外热成像仪探测建筑物墙面的热工缺陷时得到的二维图像信息存在缺少目标位置信息、数据杂乱无序的问题,提出一种将图像信息和点云模型融合的方法。该方法通过红外图像处理、直方图面积计算、提取边缘轮廓和模型融合,得到具有目标探测信息的三维建筑模型,并利用标识点分析了模型的拼接误差。研究和实践结果表明:此方法具有可行性,拼接模型精度高;采用融合的三维建筑模型可以直观地获取热工缺陷的位置坐标和面积大小,便于指导修复工作。研究成果对于信息集成化管理、智慧建筑检测等具有一定的指导意义和应用价值。

空地多数据互辅融合技术在大型牌式古建筑重建的应用

由于大型牌式古建筑自身单体窄高、面饰构件灵活百怪,单一建模技术因自身数据采集的局限性,难以单方面建立全面的大型牌式古建筑三维模型电子档案。针对此问题,本文以桂北灌阳县月岭村月岭"孝义可风"牌坊为研究对象,提出了一种空地多数据互辅融合三维模型重建方式,以倾斜摄影与三维激光扫描为主,地面近景多视角拍照为辅的采集方案,重建完整精细的大型牌式古建筑文物三维模型电子档案,并完成了数据融合偏差验证、数据融合前后的模型完整性分析与精度对比评估。该方法可为大型牌式古建筑档案的建立提供新的思路,在文物保护方面具有广泛应用前景。

融合航摄影像与地面照片三维重建技术在考古中的应用

随着摄影测量与三维建模技术的快速发展,三维数字化重建已成为当前考古研究及文物保护的重要途径。由于考古遗址通常占地面积较大而细部结构复杂精细,单一的数据采集手段很难满足建模需要。以广西桂林靖江王陵为研究对象,介绍了影像建模的原理,同时从数据采集的范围、效率入手对无人机倾斜摄影与地面拍照两种数据采集方式进行了分析,提出了航摄影像与地面照片自动融合的三维数字化重建方法。最后通过与高精度三维扫描仪获取的点云数据进行同名点精度检验,分析了获取的模型点云精度。结论表明,该三维建模方法具有全面、快速、高精度的特点,对于考古研究及文化遗产的保护具有重要的意义。

基于消费级无人机的突兀大高差场地三维建模

智慧城市发展迅速,各地开展城市信息模型(CIM)基础平台建设的步伐不断加快,因而需要高效高质地构建不同类型场地的城市三维实景模型。本文针对传统航摄建模方法在突兀大高差场地三维模型重建中的不足,提出一种基于消费级无人机对突兀大高差场地进行阶梯式环绕拍摄航片并运用倾斜摄影技术对其进行三维建模的方法。同时运用该方法和传统模仿五镜头航摄的五架次航摄建模方法对桂林市南洲大桥进行对比试验。本文方法所重建的模型精度更高,效率得到提升,模型细节完整度更好。该方法能够高质高效地对突兀大高差场地进行三维重建,为CIM的创建提供更优的选择,促进智慧城市的发展。

影像建模和激光扫描技术融合在溶洞建模的研究与实践

由于溶洞的结构复杂和环境的特殊性,较之传统手工测绘技术,三维激光扫描技术具有高精度、高效、高密度数据获取优势。该技术虽能快速获取溶洞整体的三维点云数据,但由于激光点云精度的局限性,未能达到对溶洞内部分石刻和雕塑的扫描要求。针对该问题,采用了三维激光扫描和影像建模技术融合的方法以达到优势互补。介绍了2种技术各自的优势和特点,从其工作原理和数据获取、数据处理流程入手,研究通过技术融合的方法重建溶洞三维立体模型,最后评估分析了配准后模型的接缝偏差。研究结果表明该方法能够高效率地建立效果逼真,且满足不同精度要求的三维溶洞模型,验证了三维激光扫描技术和影像建模融合应用于溶洞建模和测量的可行性。

基于Remake的三维建模技术在摩崖石刻数字化重建中的应用

由于长期暴露于自然环境中,许多摩崖石刻在日晒雨淋、风沙磨蚀等多种因素作用下不断风化,前景堪忧。因此,当务之急是采取有效的措施保护和保存这类珍贵的文化遗产。数字化三维重建技术能够完整地保存石刻现状,为日后的维护、修复和学术研究提供真实、详尽的科学依据。基于Remake三维建模技术的方法与特点,本工作探讨该技术在摩崖石刻数字化重建中的应用。以广西桂林"桂海碑林"内的石刻为研究对象,运用Remake软件对数字相机获取的数字影像进行处理,对摩崖石刻进行快速精确的逆向建模。同时,将三维扫描仪获取的点云数据与本研究获取的模型数据进行同名点精度检测,分析Remake三维重建的精度。三维模型数据可以作为数字档案进行存档和展示,加强对摩崖石刻类文物的保护措施,具有重要的意义。

非测量相机在异形文物三维模型重建中的应用

针对纹理精致、形貌各异的文物数据采集与成像的景深难题,提出一种融入渐进式过渡影像、多视角影像与纹理细节照片相结合的框架式二维图像采集方式,以20世纪留存的马灯为例,建立了三维模型,采用Geomagic Qualify软件对异形文物点云数据进行精度分析。结果表明,获取的异形马灯文物三维模型精度高、纹理逼真,符合文物建模精度要求,能够高效快速重建出异形文物清晰的细节纹理,并构建出高精度三维模型,在保护异形文物方面具有广泛应用前景。

多因素影响的免像控倾斜模型质量分析

针对倾斜摄影外业影像采集受到多种因素的影响,利用免像控的方式从影像数据采集前的无人机4个飞控参数(航向重叠度、旁向重叠度、相机角度、飞行高度)来分析真三维模型的质量。通过均匀设计试验来优选因素组合,在Context Capture软件中生成点云网格,使用全站仪测量9个检查点的累积空间位移差值,利用最小二乘法拟合计算与检查点的累计空间位移差,拟选3个方案建立数学模型。同时,对于检查点的布设位置进行了拟合分析,发现“田”字格的4个角点位置布设优于四边中心点的位置,拟合的数学模型至少可以满足低成本无人机免像控绘制1∶1000的模型精度限差。由数学模型确定的最优参数组合为航向重叠度65%、旁向重叠度85%、相机角度75°、飞行高度60 m,此时单个检查点的空间距离误差最小为0.57 m,对于倾斜摄影建立高精度地理信息模型参数化具有指导意义。