基于Google Earth的数字正射影像图更新方法研究

研究和分析了利用Google Earth影像作为数据源更新数字正射影像图的可行性、更新条件和更新方法,并以虎石台地区为实验区,对更新方法进行验证。具体研究思路为:对照待更新的数字正射影像图与Google Earth最新影像,发现变化区域,采用局部纠正、局部镶嵌、局部更新的方法,将变化区域影像更新,并根据地面测量数据对更新结果进行了几何精度和影像质量的评定。实验结果表明,更新后的影像图能够满足相应的影像图更新的几何精度要求,影像质量方面也可以满足目视应用的要求。     

反求建模中常见二次曲面拟合方法

针对机械零件反求建模过程中常见二次曲面的表面重建问题,提出了曲面拟合分步计算法.该算法根据数字化离散点的三维坐标及各点的法矢量,利用零件表面的几何特征建立拟合计算目标函数,把二次曲面拟合问题转化为线性最小二乘计算问题;通过拟合计算提取曲面的几何参数,为建立机械零件实体及特征模型打下基础.     

独塔单索面混凝土梁斜拉桥索导管的定位

结合泰州市新通扬运河特大桥施工测量工程,对独塔单索面混凝土斜拉桥塔索导管和预制主梁索导管的定位方法进行介绍.通过对其空间三维坐标的计算与推导,建立了斜拉桥索导管的三维坐标方程,研制了施工导管定位装置,有效地保证了定位和放样精度.     

全站仪坐标导线的坐标转换法平差及应用

根据线路测量的特点,对全站仪坐标导线计算进行研究。提出了一种利用坐标转换原理直接对全站仪所测得的坐标进行平差计算的方法。通过实例证明,该方法具有计算简单、快速、精度高等优点。同时,根据该原理,给出了测站坐标差限值,从而实现了全站仪坐标导线的现场检核。     

基于逆向技术的差速器锥齿轮特性分析

介绍了逆向工程的基本思路和方法,以锥齿轮为研究对象,利用三维坐标扫描仪获取锥齿轮表面的云状数据,并通过Imageware逆向软件对测量数据进行处理,从而实现锥齿轮的逆向造型设计,同时对锥齿轮进行了有限元分析。     

基于计算机视觉的平面角度测量方法

为解决制造、地质、控制等领域中角度的快速测量问题,提出了一种基于计算机视觉原理的非接触式角度测量方法.测量时仅需用已知内部参数的相机,在空间任意位置对待测角进行1次拍照即可.在所得图像上,利用直线检测和最小二乘法,得到待测角各边1组平行线或1段均分线段的图像方程;再通过计算平行线图像的交点或利用交比的调和性,确定对应边上灭点的坐标;根据相机成像方程,即可由灭点坐标和已知的相机内部参数计算出待测角的角度.实验证明,用此方法,即使在较远距离处测量,其相对误差也能控制在2%以内.     

向量法在不规则隧道边仰坡面积计算中的应用

根据隧道边仰坡三维坐标测量数据,通过计算边仰坡斜面和投影水平面的法向量,进而计算两面之间夹角的方法,反算边仰坡斜面面积,在类似不规则隧道边仰坡等斜面面积计算中具有广泛的应用价值。     

RTK技术在高速公路测量中的应用

RTK技术具有作业效率高、测量精度高、成本节约等诸多优点,现在,已经广泛应用于高速公路测量工作,其应用效果十分理想.笔者结合RTK技术在高速公路测量中的实际应用,简单谈谈RTK技术的应用流程及其应用优势等,以供同行交流. RTK技术是利用GPS卫星定位系统进行实时动态测量作业,它可以同时将参考测站与移动测的数据进行处理,通过GPS卫星及发射电台可以实现数据传输、数据解算,从而迅速的获得测点坐标信息,实时精确的获取测点的三维坐标.RTK技术科学技术及测量技术发展到一定高度的产物,是目前最先进的测量技术.     

激光点云用于预制构件尺寸检测的方法研究

针对预制构件尺寸批量检测的技术难题,提出一种基于三维激光点云的检测方法,运用点云关键角点提取与断面剖分思路,首先在点云预处理的基础上通过面域分割获取构件各外露面的完整面域;其次利用切片剖分获取断面点并提取关键角点坐标,再计算构件尺寸及几何线形;最后实现构件逆向三维建模以反映构件实际空间形态。将该方法应用于预应力混凝土预制组合箱梁的尺寸检测中,结果表明该方法所得尺寸点云计算值与人工测量值误差在1%以内,具有较好的测量精度。该方法能实现构件尺寸多断面检测,相较于人工测量方法更完善,可完成预制构件尺寸的批量检测以及后续的逆向三维建模。研究成果对提高桥梁构件的智能化检测水平具有重要的理论意义和实用价值。     

交通仿真中驾驶人空间视野感知模型

分析了驾驶人视野注视点的移动规律,研究了空间视野范围内的视野水平角,给出了车速与视野和注视距离的关系,提出了空间视野感知模型。结合道路中心线与平行线三维坐标计算方程,建立了驾驶人空间视野感知模型的计算方法。通过计算机模拟实际场景,对5位受试者分别进行了4次测试,得到了722段组合数据和3585个速度数据,对模型进行了验证。研究结果表明:预测结果与实测结果吻合率大于70%,不明显效果率低于20%,错误效果率低于10%。该模型仿真效果明显,算法易于实现。     

铁路缓和曲线代数式方程的通用设计方法

根据铁路缓和曲线的特点,介绍了利用缓和曲线边界条件确定其代数方程式的一种通用方法：首先给出缓和曲线要满足的边界条件,根据边界条件列出曲率待定方程;然后利用曲率边界条件确定出缓和曲线曲率方程;最后通过对曲率方程进行二次积分就可得到缓和曲线的方程。采用这种方法分别对各种类型的缓和曲线举出实例,详细说明了该方法的应用,证明了该方法正确、简单,是一种适用于推导缓和曲线方程的通用方法,可为铁路缓和曲线线型设计提供参考。     

New Method of Reconstruction from Nonparallel Stereo and Application to Surgical Navigator

A new method to reconstruct 3D scene points from nonparallel stereo is proposed. From a pair of conjugate images in an arbitrarily configured stereo system that has been calibrated, coordinates of 3D scene points can be computed directly using the method, bypassing the process of rectifying images or iterative solution involved in existing methods. Experiment results from both simulated data and real images validate the method. Practical application to surgical navigator shows that the method has advantages to improve efficiency and accuracy of 3D reconstruction from nonparallel stereo system in comparison with the conventional method that employs algorithm for standard parallel axes stereo geometry.     

基于纹理的三维地震数据场体绘制

传统的地震资料可视化方法中,采用一组二维切片来表示三维地震数据.这种方法的缺点是不能反映整个原始数据场的全貌及细节,直观性差.体绘制方法克服了这一缺点,它能根据三维数据场在屏幕上产生细节丰富的三维图像,成像质量高.基于纹理映射的体绘制方法借助于图形硬件,采用由硬件实现的纹理映射功能来进行三维地震数据的体绘制,从而明显提高了计算速度.     

平面交叉口竖向设计高程计算的综合法

采用方格网法将交叉口划分为四边形或三角形网格,将所有网格点作为设计计算点,利用圆心法确定各计算点的初始高程计算线,通过等分法、迭代法对初始高程计算线进行调整,并得到计算点的设计高程,根据网格点平面坐标及高程数据绘制设计等高线及三维表面效果图用于设计调整与质量检验。综合法所得竖向设计表面平顺,计算结果便于直接应用于工程的图纸设计与施工,该方法集成了方格网法、圆心法、等分法及等高线法的优点并加以改进,方法更加完善,工程适用性得到提高。     

GPS/SINS组合姿态解算的捷联陀螺罗经研究

采用新的捷联式光纤陀螺罗经代替传统的机械陀螺罗经为船舶导航具有诸多优势,成为罗经发展的趋势。文章介绍了捷联式光纤陀螺罗经的工作原理,并给出了GPS辅助捷联式光纤陀螺罗经(SINS)姿态计算的基本思路,给出了松耦合GPS/SINS光纤陀螺罗经硬、软件架构,并对输出数据实现了仪表可视化,还比较了两类陀螺罗经的差异。该方案对数字化捷联罗经工程实现有一定的参考意义。     

下承式拱桥合理拱轴线的解析解与计算方法

为了得到下承式拱桥合理拱轴线的解析解与计算方法，建立了恒载作用模式和合理拱轴线微分方程，得到合理拱轴线的解析解；在解析解的基础上，定义了主拱恒载占比系数，得到了基于矢跨比和主拱恒载占比系数的合理拱轴线快速求解计算方法；采用拱桥设计规范、工程案例与相关研究成果，验证了本文方法的可靠性。研究结果表明:下承式拱桥的恒载作用模式可等效为连续均布恒载+主拱恒载的形式，合理拱轴线为悬链线，相应的拱轴系数由矢跨比和主拱恒载占比系数共同决定；拟合出的不同矢跨比下的拱轴系数与主拱恒载占比系数的函数关系式为线性相关关系，决定系数大于0.99，说明拟合公式准确；工程中下承式拱桥矢跨比范围为1/3~1/8，相应的拱轴系数范围为1.000~1.792，常见的矢跨比范围为1/4~1/5，相应的拱轴系数范围为1.000~1.465，与工程案例中拱轴系数统计结果的吻合度较高，说明计算结果可靠；工程中常见主拱恒载占比系数范围为0.1~0.5，对应的拱轴系数范围为1.102~1.364，与拱桥设计规范中的取值范围接近，证明了规范取值的合理性；当主拱恒载占比系数小于0.5且矢跨比小于1/7，或主拱恒载占比系数小于0.1时，拱轴系数接近于1.000，即合理拱轴线可采用二次抛物线；利用查表法或简化公式法，可以快速求得合理拱轴线方程；与已有研究成果相比较，主拱截面弯矩、偏心距和偏心距平方和的偏差均在5%以内，证明了本文计算方法的正确性。      

基于Bezier函数的列车特性曲线数据处理方法研究

在列车运行计算领域, 对列车特性曲线数据处理方法的研究一直得不到应有的重视,因此利用插值法求解列车特性数据的方法沿用至今. 本文研究了插值法计算列车特性数据的误差及其影响. 对比分析了Bezier曲线与列车特性曲线特点,得出可用Bezier曲线拟合列车特性曲线,并提出一种基于Bezier函数的列车特性曲线数据求解方法. 该方法是通过人机交互方式,运用Bezier曲线拟合列车特性曲线,该Bezier曲线对应的Bezier函数为列车特性曲线的拟合函数. 用该拟合函数求解列车特性数据,计算速度与精度均明显提高. 最后对CRH3型动车组的牵引特性曲线作了实际拟合,得出的结果令人满意.     

一种新型道路缓和曲线的线形分析与评价

缓和曲线作为一种空间过渡曲线,其设计的合理与否直接关系到车辆行驶的平稳性和旅客舒适性。介绍了利用缓和曲线边界条件确定其代数方程式的一种通用方法：根据边界条件列出曲率待定方程,并利用曲率边界条件确定出缓和曲线曲率方程,然后对曲率方程二次积分得到缓和曲线的方程。此方法适用于推导缓和曲线方程,可为公路缓和曲线线形设计提供参考。采用此方法设计出了一种连接直线与直线的新型缓和曲线,并建立5种不同工况,以横向加速度及其时变率为评价指标,对新型缓和曲线和回旋线进行了行驶动力学性能评价,通过比较分析得出这种新型缓和曲线在行驶动力学性能上明显优于回旋线,为高速公路缓和曲线的线形选择提供参考。     

多视点标定图像的交替迭代度量重建方法

提出了一种针对相机内部参数已标定的多视点图像交替迭代度量重建方法.该方法以目标空间中重建的3D点到匹配特征点的反投影线间的距离作为重建误差的测度,使误差函数形式上更简洁且具有明确的几何意义.重建过程通过对相机外部参数中的旋转矩阵、平移量和3D重建点交替迭代完成,其中平移量和3D点一起估计,避免了它们与旋转矩阵中的元素间的尺度差异引起的数值偏差.利用合成数据和真实图像的计算分析均表明本文方法有较高的重建精度,具有实用性.     

移动最小二乘微分求积法解Helmholtz方程

用一种新型的数值方法--移动最小二乘微分求积法（MLSDQ）求解二维Helmholtz方程。MLSDQ方法是一种直接将微分方程离散的方法，它是将未知函数的各阶偏导数在离散点处的值用域内各配点的函数值加权组合来表示，权系数则直接用移动最小二乘Galerkin法中的形函数求导得到，通过MLSDQ技术将Helmholtz方程和相应的边界条件转化成为一组关于各配点位势的线性代数方程组，求解这组代数方程，便可得到各配点的位势，通过求解几个具有精确解的算例，讨论了方法的收敛性和数值精度，结果表明：该方法较适合于求解小波数的Helmholtz方程,对高波数的方程，需要设置大量的域内配点才能有较好的数值结果。