多基线数字近景摄影测量技术在铁路勘测中的应用研究

多基线数字近景摄影测量技术打破传统摄影测量单基线原理,采用多基线巧妙地解决了交会角、匹配、精度这三者间在传统数字近景摄影测量中不可相容的矛盾,同时将空中三角测量及平差首次引入了近景系统。本课题按照多基线数字近景摄影测量系统的基本作业流程,研究其在太行山2号隧道出口进行1：500工点地形图的测绘应用,并对实验成果进行了数据比对和精度分析,研究了该技术在铁路勘测中的应用范围。     

基于双向近景摄影测量检测轨道平顺度的计算模型

为改进高速铁路轨道几何平顺性精调的测量精度与效率,本文提出一种基于双向近景摄影测量检测轨道几何状态的方法,通过从铁路正、反向里程对轨道进行双向摄影,以轨道控制网CPⅢ作为像控点,采用严密的光束法区域网平差理论,对轨道双向摄影图像进行联合平差处理,探索出近景摄影测量检测轨道中线偏差和轨面高程的计算模型与精度评估方法。仿真试验结果双向摄影相对于单向摄影的横向与高程精度分别提高85%和42%。现场轨道试验段计算结果表明,双向近景摄影测量检测轨道的横向偏差测量精度为2.4mm,轨面高程精度为1.7mm,满足规范要求的轨道中线偏差与轨面高程测量精度指标,可为高速铁路轨道静态几何状态测量提供一种高效检测技术。     

引入相对控制的近景摄影轨道几何状态测量方法与实验

基于高分辨率数字图像处理的近景摄影测量技术应用于轨道检测是一种有望提高轨道测量效率的新方法,但目前该方法存在摄影中心高程和摄影基线长度在平差计算过程中出现波动的问题.提出一种在近景摄影轨道检测中引入相对几何控制的新方法,利用近景影像范围内轨道坡度平滑特性和两台相机摄影基线长度固定作为相对控制条件,联合开展区域网轨道平差...     

近景摄影测量技术应用的回顾

本文详细介绍了利用近景摄影测量技术进行测绘的基本原理、作业流程和技术方法,以及近景摄影测量系统的进展和近景摄影测量技术应用的回顾.     

基于VirtuoZo的普通数码影像处理

介绍了数字摄影测量系统(V irtuoZo)处理普通数码影像的作业方法和可行性。试验表明,利用V irtuoZo对经过构像畸变差校正过的普通数码影像的处理可满足普通近景摄影测量的精度要求。     

视觉自动化监测技术在铁路变形监测中的应用

邻近铁路施工不当会造成路基沉降、涵洞开裂、桥梁墩台倾斜等问题,从而影响铁路运营安全。对铁路结构物进行变形监测,是确保铁路行车安全的重要手段。为解决铁路结构物变形监测高频次、高精度、实时预警的需求,研究了一种基于数字化近景摄影测量技术的非接触监测方法,集成近景摄影测量、计算机视觉、数字图像处理、无线通讯等多种新技术,实现了远程无接触自动化变形监测。结果表明：(1)采用850 nm的滤波片可大幅度降低环境光照差异带来的误差;(2)通过设置基准点可将设备位置变化引起的误差控制在1 mm以内;(3)该系统可以全天候自动化监测,监测过程中可实时查看设备状态,无需上线作业,大幅减少了天窗作业频次;(4)相较于传统的全站仪人工监测方法,该技术具有精度高、自动化、非接触、实时测量、干扰因素少等特点,精度可达毫米级。     

基于数码相机的地面摄影测量在工点测绘中的应用

由传统光学地面摄影仪和解析测图仪组合的地面地形摄影测量方法工序复杂、作业周期长。介绍使用非量测数码相机代替地面摄影仪、数字摄影测量工作站代替解析测图仪的新型地面摄影测量方法,以及该方法在太中线铁路工点测绘中的应用情况。     

高速铁路近景影像轨道边缘提取与匹配方法

近景摄影测量应用于铁路轨道几何平顺性检测具有较大潜力,为获得轨道几何状态参数,需对轨道数字影像进行定向与建模,本文探索一种高速铁路近景影像轨道边缘提取方法并构建轨道边缘线的同名点坐标映射模型。根据轨道数字影像的灰度信息与点位分布特点,利用Canny算法和概率Hough变换提取铁路轨道的内边缘特征,采用ORB算法与KNN算法匹配轨道表面同名点,建立轨道表面同名点的坐标对应关系。利用边缘线与轨道表面几何关系,构建轨道边缘线的多项式映射模型以匹配出边缘同名点。试验结果表明,该方法在轨道边缘识别与同名点匹配方面有较高的可靠性,可为高速铁路轨道几何状态检测提供影像处理技术支持。     

近景摄影测量在路面监测的精度研究

针对路面变形监测的需求与问题,利用近景摄影测量的基本原理,对近景摄影测量方法在路面变形监测的可行性进行研究。以Lensphoto v2. 0系统作为内业处理平台,通过校内试验,考虑镜头焦距、拍摄距离、拍摄高度、拍摄角度这4个参数,得出合理的取值。试验表明:近景摄影测量在路面监测中是可行的,并且达到了较高的精度。     

铁路轨道近景影像特征的自动识别与无缝拼接方法

近景摄影测量技术在高速铁路轨道几何状态检测中具有较大的应用潜力,而轨道数字影像的准确匹配是图像定向建模的关键环节。本文针对高速铁路轨道近景影像纹理特征差异小且灰度变化不显著的问题,提出采用ORB算法对轨道近景影像进行特征点检测,以最近邻距离与次近邻距离的比值及RANSAC方法完成同名点的匹配,并以匹配的同名点为基础进行相邻影像的拼接。通过在杭甬客运专线上采集的无砟轨道近景影像进行试验,并与常规的SURF算法进行对比分析,结果表明,ORB算法在影像灰度信息高相似性的情况下,能够检测到足够数量且分布均匀的同名点,图像拼接的结果没有缝隙,算法的性能和效率均优于SURF算法,可为近景摄影测量检测高速铁路轨道几何平顺性提供重要的图像技术支撑。     

高速铁路轨道几何状态的车载摄影快速检测方法与试验

为实现高速铁路轨道静态几何平顺性的快速检测与准确评估,本文提出基于车载近景摄影采集轨道数字图像以检测轨道线形的方法。采用轨面移动平台搭载数码相机采集连续高分辨率数字影像,以轨道板和轨道面稀疏布设的像控点作为约束条件,使用近景摄影测量空间解析几何模型,平差解算轨道测点三维坐标。仿真计算结果表明:车载近景摄影测量轨道平面坐标的精度为0.2mm,高程精度为0.3mm;在杭甬客运专线无砟轨道上的现场试验结果表明,车载摄影沿轨向测量的绝对坐标精度为0.6mm、垂直于轨向的精度为0.8mm,沿轨向的相对精度为0.2mm、垂直于轨向的相对精度为0.7mm,验证了车载摄影测量方法用于轨道静态几何参数检测的可靠性与高精度潜力。     

用普通数码相机采集建筑物立面信息及立面图绘制

使用普通数码相机采集建筑物的立面图像信息,利用数字近景摄影测量系统测算建筑物特征点的像空间坐标,最终绘制成建筑立面图.该方法野外信息采集快捷,内业处理设备简单,所得的建筑立面图成果能满足建筑立面图的精度要求.     

基于高精度真正射影像的铁路既有线岔心测量方法

传统铁路道岔岔心测量采用直接丈量法和交点法等人工外业测量方式完成，存在上线难、工作量大、安全性差及作业效率低等问题。为此，提出1种基于高精度真正射影像的铁路既有线岔心测量方法，包括多角度倾斜摄影测量数据获取、高精度数字表面模型建立、高精度真正射影像制作、主线和侧线平面中心线提取以及岔心平面坐标计算5项关键技术，旨在通过非接触的方式完成铁路既有线岔心坐标测量。结果表明：相较于传统作业方法，该方法基于高精度真正射影像开展既有线岔心测量，避免人员上线作业，在保证岔心测量精度的同时，可大幅度提升作业效率和铁路既有线作业安全性；基于多角度倾斜摄影制作的真正射影像可有效解决传统正射影像轨道扭曲变形问题，为高精度轨顶特征点的提取提供了良好基础；采用2种不同算法分别对主线和侧线线路中心线进行提取，可减少由单一算法引起的中心线提取误差，提高岔心测量的精度和可靠性。     

高速铁路站场断面测量新方法研究

既有铁路站场断面测量时存在GNSS-RTK卫星信号差、测量效率低、测量条件困难等问题,故提出一种采用背包式移动三维激光扫描系统进行既有铁路站场断面测量的新技术,该系统可在无GNSS-RTK信号的条件下快速高效地采集测量区域内密集的三维点云数据。采用理论与实践相结合的研究方法,首先通过对SLAM算法和点云配准算法的研究,从理论上验证背包式移动三维激光扫描系统在铁路既有站场断面测量的可行性,随后以广州东站改造工程项目为实例,制定详细的测量流程,经过路线规划、控制点布设与测量、外业数据采集、内业数据预处理、点云配准与拼接、多源数据精度评定等一系列测量步骤的实施,得到背包式移动三维激光扫描系统在既有铁路站场内的断面测量高程中误差为0.025 m,满足既有铁路站场断面的测量要求。     

基于非量测数字相机的近景摄影测量

介绍了应用基于非量测数字相机的近景摄影测量方法进行建筑物外形的测量,通过直接线性变换(DLT)计算未知点的空间三维坐标,并探讨了数字影像畸变改正对解算结果的影响,应用此方法很好地解决了人体骨架模型的测量.     

数字摄影测量系统引进与应用模式分析

数字摄影测量系统是现今摄影测量发展的方向和研究的热点。本文介绍了对国际上几套先进的数字摄影测量系统调研和测试的情况。现就铁路航测数字摄影测量系统的技术引进、开发研究、应用方向提出一些看法。对数字摄影测量给航测专业带来的变化，结合铁路航测的状和特点，把数字摄影测量技术与解析摄影测量有机地结合组成新的生产流程等方面提出了一些看法。     

基于非量测数字相机的近景摄影测量

介绍了应用基于非量测数字相机的近景摄影测量方法进行建筑物外形的测量，通过直接线性变换（DLT）计算未知点的空间三维坐标，并探讨了数字影像畸变改正对解算结果的影响，应用此方法很好地解决了人体骨架模型的测量。     

数字化近景摄影测量监测隧道洞室位移新技术的应用

监测隧道洞室三维位移的数字化近景摄影测量新技术,其外业监测过程简便,内业测算实现了程序化、数字化,能全面、客观地获取隧道洞室的三维变形信息,其测量结果与机械式收敛计量测的结果所反映的隧道变形情况一致。     

融合星载/地基InSAR的铁路施工滑移监测分析研究

研究目的:铁路施工过程中的坡体工点滑移评估分析是一项复杂、系统性的工作,仅靠单一监测分析方法难以获取具有说服力的结论.为了克服铁路施工坡体工点滑移监测方法单一、监测结果缺乏印证等问题、本文旨在通过星载/地基SAR干涉测量、人工监测、地勘分析方法的融合应用,研究适用于铁路施工区滑移变形监测的多维度综合分析方法.研究结论:...     

近影摄影测量精度估相对点位方差——协方差公式

本文推导出了近影摄影测量的正直，交向，等偏摄影的相对点位方差－－协方差公式，这些公式对以测定目标物的形状和大小为目的近景摄影测量具有实际意义。