基于光学影像的地铁维护管理展开图制作方法研究
发布时间：2021-08-19 09:33
地铁是保证现代城市正常运行,维护人们生活、工作和交流,促进经济快速发展的便捷快速的重要交通手段。为了利用地铁每天停运后短暂的时间空档进行地铁的维护管理,采用高分辨率光学相机沿铁轨按一定间隔进行摄影获取高分辨率光学影像,然后经过摄影测量相关处理,最后得到满足地铁维护管理需求的影像图,是一种快捷直观有效的方法。大多数拼接方法采用基于特征的图像匹配方法,但特征提取和匹配量相对较大,并且拼接影像中单个原始图像在整体中的位置和姿态是不确定的。因此,该方法获得的拼接图只能用于浏览,无法测量。针对这一问题本文采取了一种基于组合相机检校的方法进行影像的严密拼接。本文介绍了所使用的六拼组合相机系统的集成,以及相机检校的内容包括两部分:单相机检校和组合相机检校。对通过六拼组合相机获取的同一摄站的影像进行柱面投影模型的虚拟影像拼接,然后采用光束法平差的方法获取影像间精确的外方位元素。采用SFM方法通过影像提取隧道的3D点云,进行隧道断面的拟合,然后根据隧道的三维模型以及影像精确的外方位元素进行映射,实现影像的严密拼接,得到隧道的柱状图,按照一定的间距对隧道柱状图进行展开,展开为平面图,制作能用于地铁维护管理...
【文章来源】：山东科技大学山东省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．２三拼组合相机成像示意图??
即便存在较小的旋偏角也会对重叠度造成较大影响。??为了提高影像重叠度，在双拼组合相机系统中间位置再添加一个相机，构??成三拼组合相机系统。如图２．２所示。??ｉｔ??Ｈ?Ｚ／／％Ｘ??Ｚ?／?ＬＪ〇?１?／?Ａ?＼?ａ?＼?／■：??Ｕ?７１?／?Ｄｘ?Ｕｘ?ｉ?／?｜ｔ?７?．１?Ｌ?Ｊ??图２．２三拼组合相机成像示意图??Ｆｉｇ．?２．２?Ａｉｍａｇｉｎｇ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｔｈｒｅｅ?ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ?ｃａｍｅｒａ??三拼相机系统的视场角扩展为单相机的３倍左右，然而前进方向的视场角??没有变化，因此如果要增加影像之间的重叠度就要增加航线的数量。??四拼组合相机系统，通过四台单相机倾斜安装集成，镜头沿前进方向成均??匀两行两列分布。在实际应用中四拼组合相机获得的有效虚拟像片航向旁向重??叠度都很大，提高了航摄效率，并且影像像幅大小近似于方形，方便内业人员??进行后续的数据处理工作。如图２．３所示。??９??
?地铁影像获取??图２．３四拼组合相机示意图??Ｆｉｇ．?２．３?Ａ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｆｏｕｒ?ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ?ｃａｍｅｒａ??五拼组合相机是由五台相机组成，如图２．４所示四维远见的ＳＷＤＣ－５。??ＳＷＤＣ－５是国内最早推出的国产航空倾斜摄影仪，主要用于城市三维建模，可??广泛应用于智慧城市。??图２．４?ＳＷＤＣ５组合相机示意图??Ｆｉｇ．?２．４?Ａ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＳＷＤＣ５??通过对这些多拼系统进行分析比较，我们可以得出组合相机系统的设计及??研制过程是跟复杂的，需要考虑多种因素，需要根据工程的不同集成不同的系??统。在单相机的选择上要综合考虑到各方面的因素，比如地面分辨率以及精度??等要求。在结构设计上则应顾及到影像拼接的效果，综合考虑组合相机倾角、??相机间距、影像重叠度及虚拟像幅的大小等因素以及地铁隧道的实际情况，本??文采用六拼组合相机进行影像的获取。??１０??
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种改进的基于深度学习的遥感影像拼接方法[J]. 雒培磊,李国庆,曾怡. 计算机工程与应用. 2017(20)
[2]多功能隧道快速检测系统设计[J]. 唐建平,樊晓楠,温兴水,宋京,涂市委. 电子技术与软件工程. 2017(12)
[3]基于多视影像匹配模型的倾斜航空影像自动连接点提取及区域网平差方法[J]. 张力,艾海滨,许彪,孙钰珊,董友强. 测绘学报. 2017(05)
[4]BIM技术在运营隧道病害检测结果三维可视化中的应用[J]. 李明博,蒋雅君,刘小俊,李彬. 中外公路. 2017(01)
[5]基于红外热成像法的隧道渗漏水检测技术[J]. 毛南平. 山西建筑. 2016(31)
[6]大范围倾斜多视影像连接点自动提取的区域网平差法[J]. 闫利,费亮,叶志云,夏旺. 测绘学报. 2016(03)
[7]一种相机标定参数的柱面全景影像拼接方法[J]. 王冬,刘凤英,陈天恩,张少鹏. 测绘科学. 2016(07)
[8]画幅扫描红外成像实时拼接中的光束法平差[J]. 王雨曦,亓洪兴,马彦鹏,葛明锋. 红外与激光工程. 2016(01)
[9]一种街景全景生成的改进算法[J]. 任静,姚剑,董颖青,李礼,张熠. 计算机工程与应用. 2017(06)
[10]基于SfM方法的高密度点云数据生成及精度分析[J]. 魏占玉,Arrowsmith Ramon,何宏林,高伟. 地震地质. 2015(02)
博士论文
[1]数字正射影像镶嵌中色彩一致性处理的若干问题研究[D]. 韩宇韬.武汉大学 2014
[2]分布式光纤应变监测系统研究[D]. 史彦新.中国地质大学（北京） 2010
[3]数字图像拼接核心算法研究[D]. 邵向鑫.吉林大学 2010
[4]基于特征点的图像配准与拼接技术研究[D]. 杨占龙.西安电子科技大学 2008
[5]面阵CCD航测相机成像模型与处理技术[D]. 王慧.解放军信息工程大学 2006
硕士论文
[1]基于SIFT特征检测与匹配的快速图像拼接方法研究[D]. 陈月.吉林大学 2017
[2]基于序列图像的三维点云数据获取技术研究[D]. 唐秋虎.西北农林科技大学 2017
[3]地铁隧道车载GPR检测技术的试验研究[D]. 蔡文博.西南交通大学 2017
[4]基于ODVS的隧道病害检测方法研究[D]. 胡克钢.浙江工业大学 2017
[5]鱼眼图像的校正与柱面全景拼接方法[D]. 王依桌.哈尔滨工程大学 2013
[6]全景图像拼接算法的研究与实现[D]. 李邓邓.浙江工业大学 2012
[7]UAV载多面阵数码相机拼接技术的研究[D]. 周国香.山东科技大学 2009
[8]基于共面条件的CCD相机检校精度分析[D]. 高琴.西安科技大学 2008
[9]地铁隧道衬砌脱空和渗漏水病害雷达探测研究[D]. 叶良应.汕头大学 2005
本文编号：3351160
【文章来源】：山东科技大学山东省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．２三拼组合相机成像示意图??
即便存在较小的旋偏角也会对重叠度造成较大影响。??为了提高影像重叠度，在双拼组合相机系统中间位置再添加一个相机，构??成三拼组合相机系统。如图２．２所示。??ｉｔ??Ｈ?Ｚ／／％Ｘ??Ｚ?／?ＬＪ〇?１?／?Ａ?＼?ａ?＼?／■：??Ｕ?７１?／?Ｄｘ?Ｕｘ?ｉ?／?｜ｔ?７?．１?Ｌ?Ｊ??图２．２三拼组合相机成像示意图??Ｆｉｇ．?２．２?Ａｉｍａｇｉｎｇ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｔｈｒｅｅ?ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ?ｃａｍｅｒａ??三拼相机系统的视场角扩展为单相机的３倍左右，然而前进方向的视场角??没有变化，因此如果要增加影像之间的重叠度就要增加航线的数量。??四拼组合相机系统，通过四台单相机倾斜安装集成，镜头沿前进方向成均??匀两行两列分布。在实际应用中四拼组合相机获得的有效虚拟像片航向旁向重??叠度都很大，提高了航摄效率，并且影像像幅大小近似于方形，方便内业人员??进行后续的数据处理工作。如图２．３所示。??９??
?地铁影像获取??图２．３四拼组合相机示意图??Ｆｉｇ．?２．３?Ａ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｆｏｕｒ?ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ?ｃａｍｅｒａ??五拼组合相机是由五台相机组成，如图２．４所示四维远见的ＳＷＤＣ－５。??ＳＷＤＣ－５是国内最早推出的国产航空倾斜摄影仪，主要用于城市三维建模，可??广泛应用于智慧城市。??图２．４?ＳＷＤＣ５组合相机示意图??Ｆｉｇ．?２．４?Ａ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＳＷＤＣ５??通过对这些多拼系统进行分析比较，我们可以得出组合相机系统的设计及??研制过程是跟复杂的，需要考虑多种因素，需要根据工程的不同集成不同的系??统。在单相机的选择上要综合考虑到各方面的因素，比如地面分辨率以及精度??等要求。在结构设计上则应顾及到影像拼接的效果，综合考虑组合相机倾角、??相机间距、影像重叠度及虚拟像幅的大小等因素以及地铁隧道的实际情况，本??文采用六拼组合相机进行影像的获取。??１０??
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种改进的基于深度学习的遥感影像拼接方法[J]. 雒培磊,李国庆,曾怡. 计算机工程与应用. 2017(20)
[2]多功能隧道快速检测系统设计[J]. 唐建平,樊晓楠,温兴水,宋京,涂市委. 电子技术与软件工程. 2017(12)
[3]基于多视影像匹配模型的倾斜航空影像自动连接点提取及区域网平差方法[J]. 张力,艾海滨,许彪,孙钰珊,董友强. 测绘学报. 2017(05)
[4]BIM技术在运营隧道病害检测结果三维可视化中的应用[J]. 李明博,蒋雅君,刘小俊,李彬. 中外公路. 2017(01)
[5]基于红外热成像法的隧道渗漏水检测技术[J]. 毛南平. 山西建筑. 2016(31)
[6]大范围倾斜多视影像连接点自动提取的区域网平差法[J]. 闫利,费亮,叶志云,夏旺. 测绘学报. 2016(03)
[7]一种相机标定参数的柱面全景影像拼接方法[J]. 王冬,刘凤英,陈天恩,张少鹏. 测绘科学. 2016(07)
[8]画幅扫描红外成像实时拼接中的光束法平差[J]. 王雨曦,亓洪兴,马彦鹏,葛明锋. 红外与激光工程. 2016(01)
[9]一种街景全景生成的改进算法[J]. 任静,姚剑,董颖青,李礼,张熠. 计算机工程与应用. 2017(06)
[10]基于SfM方法的高密度点云数据生成及精度分析[J]. 魏占玉,Arrowsmith Ramon,何宏林,高伟. 地震地质. 2015(02)
博士论文
[1]数字正射影像镶嵌中色彩一致性处理的若干问题研究[D]. 韩宇韬.武汉大学 2014
[2]分布式光纤应变监测系统研究[D]. 史彦新.中国地质大学（北京） 2010
[3]数字图像拼接核心算法研究[D]. 邵向鑫.吉林大学 2010
[4]基于特征点的图像配准与拼接技术研究[D]. 杨占龙.西安电子科技大学 2008
[5]面阵CCD航测相机成像模型与处理技术[D]. 王慧.解放军信息工程大学 2006
硕士论文
[1]基于SIFT特征检测与匹配的快速图像拼接方法研究[D]. 陈月.吉林大学 2017
[2]基于序列图像的三维点云数据获取技术研究[D]. 唐秋虎.西北农林科技大学 2017
[3]地铁隧道车载GPR检测技术的试验研究[D]. 蔡文博.西南交通大学 2017
[4]基于ODVS的隧道病害检测方法研究[D]. 胡克钢.浙江工业大学 2017
[5]鱼眼图像的校正与柱面全景拼接方法[D]. 王依桌.哈尔滨工程大学 2013
[6]全景图像拼接算法的研究与实现[D]. 李邓邓.浙江工业大学 2012
[7]UAV载多面阵数码相机拼接技术的研究[D]. 周国香.山东科技大学 2009
[8]基于共面条件的CCD相机检校精度分析[D]. 高琴.西安科技大学 2008
[9]地铁隧道衬砌脱空和渗漏水病害雷达探测研究[D]. 叶良应.汕头大学 2005
本文编号：3351160
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