近景摄影技术在露天矿山边坡变形监测中的应用初探

随着矿区开采范围及采深的增加,露天矿山边坡整体高度及裸露面积增大,若未及时发现裸露高陡边坡的变形区域,未对其做出相应整治措施,便会出现边坡失稳、滑坡、塌方等问题,进而引发各类灾害。文章分析了近景摄影测量研究现状,概述了近景影像技术理论基础,提出了近景摄影技术在露天矿山边坡变形监测中的具体应用。

多基线数字近景摄影测量技术在口腔颜面部三维成像和测量中的应用

目的:探讨多基线数字近景摄影测量技术在口腔颜面部三维成像和测量中的应用。方法:应用普通数码相机对口腔颜面部进行拍摄并获得多幅重叠无序的照片,采用多基线数字近景摄影系统对照片进行处理。结果:对颜面部组织长度及宽度测量上与传统手工测量方法相比无统计学差异(P>0.05)。结论:多基线数字近景摄影测量技术操作简单、测量准确、对设备要求低,可用于口腔颜面部三维成像的测量中。

超大型双曲面网架吊顶下弦球三维坐标近景摄影测量技术

在首都国际机场T3B新航站楼超大型双曲面网架下弦吊顶工程中,采用全新的近景摄影测量技术进行网架下弦球三维坐标的测量。现场只需布设少量控制点拍摄像片即可,充分发挥了近景摄影测量现场观测时间短、采集信息量大等技术优势,缩短了测量时间。

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。

近景摄影测量结合GIS在边坡水力侵蚀研究中的应用

文章基于近景摄影测量技术原理,利用数码相机获取边坡影像信息,重建边坡坡面三维模型,并在此基础上,结合GIS技术,提取坡面形貌信息,研究黏性土边坡水力侵蚀的演化过程。结果表明:(1)重建的边坡三维模型影像信息丰富,精度达到毫米级别,可精确获取坡面形貌的微小变化;(2)GIS提取的形貌信息表明,坡面侵蚀刚开始以面蚀为主,随后坡面出现细沟,当细沟发育到一定程度后,坡面逐渐出现浅层坍塌破坏;(3)近景摄影测量技术应用于坡面侵蚀测量中具有速度快、精度高及可视化强的优点,在边坡坡面侵蚀研究中具有广阔的应用前景。

近景摄影测量技术在相似材料模型实验观测中的应用

为了精确快速地获得矿山岩体内部动态变形数据,提出了采用近景摄影测量技术监测相似材料模型变形的方法。对该方法的监测精度进行了评定,并在实际相似材料模型中进行了应用研究。研究结果表明:建立模型对实际岩体的测距精度和点位精度提高效果明显;在实际相似模拟实验中,采用该方法可为矿山开采岩土体变形监测提供技术支持。

近景摄影测量技术在滑坡监测中的运用

本文通过近景摄影测量技术在山体滑坡监测中的应用体会,总结出一种滑坡监测方法。该方法使用旋转摄影或正射平行摄影对监测区域进行拍摄,然后按照摄影测量的原理将目标监测区域的DEM模型获取。然后叠加分析自动匹配控制点以及对两期DEM模型,就可以将山体在监控时间段内的滑坡绝对位移量以及滑坡区域的局部变化量计算出来,无需二次控制、非接触且快速。通过模拟数据实验表明,该方法能够快速,方便且准确的对滑坡体进行监测,值得推广使用。

浅谈近景摄影测量技术在文物保护中的应用

随着科学技术的进步与发展,近景摄影测量技术作为测绘的一个新领域,与传统的测绘方法相比,在时效性、安全性、信息量、工作量等方面具有显著的优越性,它在文物保护领域得到了越来越广泛的应用。文章就近景摄影测量技术在文物保护中的应用做一简述。

基于近景摄影的松散堆积体颗粒分析方法

介绍了基于近景摄影的数字图像处理技术确定松散堆积体颗粒级配的新方法。其技术方案是,用数码相机对研究对象拍摄多方位的相片将其导入计算机利用相关软件进行图像处理,实现对象建模并分析试验数据。试验表明:应用普通数码相机、LEICA ERDAS IMAGINE和Mapgis软件平台,以近景摄影测量技术为基础的图像法应用于松散堆积体颗粒分析中是可行的,并能逐步实现在大型工程中的应用。

数字近景摄影测量在钢桁架节点试验中的应用

针对钢桁架节点变形场测量问题,以某输煤栈桥钢桁架节点试验为依托,利用数字近景摄影测量技术进行位移测量。首先运用定点拍摄方法获取变形图像,然后进行图像预处理与像素坐标提取,对测点的位移变化规律进行分析。结果表明:近景摄影测量技术在钢桁架节点的全场变形测试中测量精度能够满足试验需要,并且该技术具有简便的操作性及很强的实用性。

激光扫描和摄影测量在坡面侵蚀演变过程的适用性

为研究激光扫描和摄影测量技术在监测坡面侵蚀演变过程中的精度及适用性,该研究利用近景摄影测量技术和三维激光扫描技术对长历时条件下坡面侵蚀演变过程进行监测,获取不同时段的坡面微地形数据,基于坡面高精度数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)对坡面侵蚀演变过程进行分析,探究2种非接触式测量方法在坡面侵蚀监测中的适用性和精确度。结果表明:1)按主导侵蚀方式的不同,坡面侵蚀过程可分为片蚀阶段、细沟发育阶段和细沟成熟阶段;2)2种非接触式测量方法均能够精确地对坡面侵蚀产沙过程进行监测,最大相对误差为-16.82%,2种方法在坡面侵蚀量测量方面有很好的适用性。3)近景摄影测量技术在坡面侵蚀产沙监测、细沟深度测量和坡面微地形模拟方面要优于三维激光扫描技术。该研究可土壤坡面侵蚀监测方法的选择提供参考。

桥梁快速建模及病害识别技术应用研究

利用无人机近景摄影测量技术采集桥梁表观多维度影像数据,再进行多点配准及自动纹理映射解析计算得到精确的纹理三维模型;同时建立深度学习神经网络模型对各种构件和病害图像进行特征提取和训练,开发出桥梁构件划分与自动识别软件;最后在可视化桥梁三维模型的基础上,应用桥梁表观病害识别系统自动识别出构件中的病害信息,识别准确率可以达到75%以上,识别精度可以达到厘米级,从而实现了定量、快速、智能化的检测,大幅提高了桥梁检测评估效率。

大尺度空间测量技术在起重机械检验中的应用

起重机械的尺寸测量存在着诸多问题。本文对经纬仪测量技术、全站仪测量技术、近景数字摄影视觉测量技术、室内GPS测量技术以及激光跟踪测量技术等5种工业应用比较成熟的大尺度测量技术进行分析研究。结果表明,经纬仪测量技术应用最广泛,但是存在诸多缺点;全站仪测量技术得到了一些应用,但价格比较高,应用不是很普遍。近景数字摄影视觉测量技术得到了研究机构的研究,但还没有应用到实际检验中;室内GPS测量技术和激光跟踪测量技术有比较好的应用前景,但还没有得到起重机械领域的技术人员关注。

采动影响下覆岩变形分布特征模型试验研究

以安徽淮北杨柳矿首采区为研究背景,建立室内相似材料模型,将灵敏度高、耐久性好的应变感测光缆安装于相似模型内,采用BOTDA分布式光纤感测技术,结合近景摄影技术对开采过程中离层的发育、变形及破坏进行动态监测研究。通过对两者结果的分析,表明分布式光纤感测技术用于相似材料模拟试验变形的监测是可行的,为采动影响下覆岩体变形破坏规律的研究提供一种新手段。

对下肢肌骨系统解剖学模型的研究

本文采用近景摄影测量技术,对人体(尸体)下肢肌肉起止点进行测量;用DLT公式解析,求得国人下肢肌肉起止点三维坐标;建立起止点坐标与有关的人体测量学参数间的回归方程,为活体起止点位置的推算提供依据。

三维激光扫描支持下的文化遗产建模应用分析

近年来,国内外出现大量的文化遗产破损情况,针对此情况需要对文化遗产进行数字化建模,以便定期修复。本文以朱德故居为例,通过结合三维激光技术和近景摄影测量技术,详细阐述了基于三维激光扫描技术的古建筑精细数字化建模过程,为进一步文化遗产建模研究提供了实例。主要经过以下几步:(1)利用Trimble TX8获取数据(包括获取影像数据和点云扫描数据);(2)利用Trimble Real Works进行数据预处理(包括数据配准、剔除、数据重采样);(3)利用3ds Max、Photoshop进行三维模型制作(包括修复点云空洞、制作CAD图、素模制作、纹理贴图、后期渲染)。通过本次研究发现,利用近景摄影测量技术与三位激光技术相结合能将破损部分完美修复,通过拆分构件能够清晰建立模型,提高效率。

侧限条件下钙质砂颗粒破碎与蠕变特征

通过侧限条件下的蠕变试验,基于近景摄影测量技术对试验过程的动态捕捉,探讨了钙质砂的颗粒破碎与蠕变特征。侧限条件下,钙质砂的蠕变随时间的增加而增加,蠕变变形与时间关系符合Burgers模型,蠕变变形可分为减速蠕变阶段和稳态蠕变阶段,即,蠕变速率随时间增加先减小,后稳定。钙质砂的蠕变特性受应力条件和粒径影响。轴向应力越大,蠕变速率和蠕变量越大;低应力下,蠕变量随粒径增大而减小;高应力下,受颗粒破碎的影响,钙质砂的蠕变以及蠕变速率均随粒径增大而增大。与硅质砂相比,钙质砂的蠕变在较低应力(≤0.1 MPa)时,由于钙质砂具有多棱角特性,颗粒间嵌固力较大,限制颗粒间位移产生,蠕变较小;随着应力增大,钙质砂开始产生颗粒破碎,增加了钙质砂试样变形,蠕变逐渐显著并超过硅质砂的蠕变。钙质砂的颗粒破碎特性随粒径和应力增大而增大,其中粒径>5 mm的试样在竖向应力0.7 MPa附近开始破碎;蠕变过程中的试样变形由完整颗粒和破碎后的颗粒沿裂隙和内外孔隙移动提供。

钙质砂压缩过程中颗粒破碎的细观特征

本文采用自设计的透明模型箱,通过侧限压缩试验,结合近景摄影测量技术,探究了钙质砂的压缩与颗粒破碎特征。试验表明,钙质砂的压缩变形可以分为三个阶段:低应力下的初始压密阶段,变形以颗粒位置调整使得颗粒间孔隙被压缩为主;中等应力下的研磨和棱角破裂阶段,变形以颗粒研磨和棱角破裂的破碎模式为主,一定程度上破坏了钙质砂颗粒间的咬合力和摩擦强度,使得变形进一步发生;高应力下的整体破碎阶段,钙质砂颗粒以整体破碎的模式主导钙质砂试样的变形,钙质砂颗粒整体破裂成大量的小颗粒,钙质砂内孔隙被大量释放,钙质砂试样进一步被压密。不同粒径的钙质砂压缩破碎的模式不同,在试验应力条件下(σ;<6 MPa),粒径大于5 mm的钙质砂试样压缩过程中会经历上述完整的三个阶段。

虚拟修复技术在石造像文物保护中的应用

文物的数字化保护是一个不断发展的领域,已成为记录、展示、监测、研究和保护文物的重要方式和必然趋势。针对黄骅市博物馆馆藏残损石造像文物的修复问题,提出基于三维模型的轴对称虚拟修复方法。此方法以三维激光扫描采集的三维高精度模型为基础,结合近景摄影测量采集的三维彩色模型及正射影像图,对残损文物开展虚拟修复,为馆藏文物的保护修复提供新思路。

便携式三维扫描仪在古建小木作数字化中的应用研究——以应县净土寺天花藻井为例

小木作是中国传统木构建筑体系中起装饰、分隔、遮挡等作用的构件,其种类繁多、构造精巧,内涵丰富,体现了中国古代匠人的技艺水平与审美趣味。对于小木作的数字化整理和建构有助于保护和展示这些珍贵的文物遗产。山西应县净土寺大雄宝殿中的天花藻井是古代建筑遗存中等级最高、工艺最佳的小木作之一,对于研究古代小木作的工艺结构和文化内涵具有重要意义。文章以净土寺天花藻井的数字化为例,探索了便携式三维激光扫描仪数字化的外业采集与内业处理的技术流程,分析了便携式扫描仪在小木作数字化中的技术缺点,并结合对近景摄影测量技术的分析,探讨了其弥补便携式扫描仪之缺点的可能性,从而优化了利用便携式激光扫描仪进行小木作数字化的技术方法。