近景攝影測量在橋梁變形監(jiān)測中的應(yīng)用復(fù)習(xí)課程

近景攝影測量在橋梁(qiáoliáng)變形監(jiān)測中的應(yīng)用第一頁，共16頁。主要(zhǔyào)內(nèi)容近景攝影(shèyǐng)測量的發(fā)展及應(yīng)用近景攝影(shèyǐng)測量的的優(yōu)勢近景攝影(shèyǐng)測量的基本原理近景攝影(shèyǐng)測量應(yīng)用于橋梁變形監(jiān)測的實(shí)施步驟第二頁，共16頁。近景(jìnjǐng)攝影測量的發(fā)展及應(yīng)用近景(jìnjǐng)攝影測量的發(fā)展在國際上已經(jīng)有五六十年的歷史。近景(jìnjǐng)攝影測量技術(shù)已經(jīng)日臻完善，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于建筑工程、航空航天技術(shù)、汽車制造、醫(yī)學(xué)、古建筑與古文化研究、考古等各個(gè)領(lǐng)域。近十年來，近景(jìnjǐng)攝影測量在隧道、橋梁、大壩、滑坡及高層建筑變形監(jiān)測等方面也得到了廣泛應(yīng)用第三頁，共16頁。近景攝影測量(cèliáng)的的優(yōu)勢是一種瞬間獲取被測物體大量物理信息和幾何信息的測量手段。是一種非接觸性量測手段，不傷及測量目標(biāo)，不干擾被測物自然狀態(tài)。適合于動態(tài)物體外形和運(yùn)動狀態(tài)測定的手段，是一種適用于微觀世界和較遠(yuǎn)目標(biāo)的測量手段?？商峁┗谌S空間坐標(biāo)的各種產(chǎn)品，包括各類數(shù)據(jù)、圖形、圖像、數(shù)字(shùzì)表面模型以及三維動態(tài)序列影像等。第四頁，共16頁。近景攝影(shèyǐng)測量基本原理使用專門的量測和非量測相機(jī)，近距離對被攝對象從不同攝影站分別攝影，獲取(huòqǔ)對象體具有一定重疊度的立體圖像，并采用常規(guī)測量手段獲得影像特征點(diǎn)（專用測量標(biāo)志或目標(biāo)特征點(diǎn)）的三維坐標(biāo)來確定被攝對象的形態(tài)、大小、性質(zhì)和幾何位置。近景(jìnjǐng)攝影測量獲取被攝對象三維坐標(biāo)的解析處理方法：空間后方交會—前方交會解法相對定向—絕對定向解法光線束法平差解法直接線性變換解法第五頁，共16頁?？刂泣c(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)(zuòbiāo)待定點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)(zuòbiāo)其它(qítā)內(nèi)頁、外業(yè)數(shù)據(jù)最小二乘

解求觀測值的最或是值共線方程誤差方程求出物方空間坐標(biāo)光線束法平差解法觀測值第六頁，共16頁。實(shí)施(shíshī)步驟選取攝影機(jī)選取標(biāo)志點(diǎn)布設(shè)(bù shè)標(biāo)志點(diǎn)獲取控制點(diǎn)坐標(biāo)采集數(shù)碼影像重建橋梁三維型點(diǎn)、線的量測第七頁，共16頁。攝影機(jī)的選取(xuǎnqǔ)攝影機(jī)是近景攝影測量外業(yè)作業(yè)階段的關(guān)鍵設(shè)備，借助(jièzhù)攝影機(jī)可獲得被測物體的照片或底片然后應(yīng)用于攝影測量的后期處理階段。攝影機(jī)大體上可分為兩類：量測攝影機(jī)和非量測攝影機(jī)。選取攝影機(jī)選取標(biāo)志布設(shè)標(biāo)志點(diǎn)獲取控制點(diǎn)坐標(biāo)采集數(shù)碼影像重建橋梁(qiáoliáng)三維型點(diǎn)、線的量測精度分析第八頁，共16頁。標(biāo)志(biāozhì)的選取人工標(biāo)志多為平面形，但也有球形標(biāo)志。平面標(biāo)志通常選用黑白相間的顏色，球形標(biāo)志適用于從多個(gè)角度拍攝目標(biāo)物，以至環(huán)繞(huánrào)目標(biāo)來拍攝或測量的情況。選取攝影機(jī)選取標(biāo)志布設(shè)標(biāo)志點(diǎn)獲取控制點(diǎn)坐標(biāo)采集數(shù)碼影像重建(zhònɡjiàn)橋梁三維型點(diǎn)、線的量測精度分析第九頁，共16頁。標(biāo)志點(diǎn)的布設(shè)(bù shè)根據(jù)變形監(jiān)測任務(wù)，選取橋側(cè)面及橋墩中心作為標(biāo)志點(diǎn)布設(shè)的位置，獲取標(biāo)志點(diǎn)處的坐標(biāo)值以用來(yònɡlái)監(jiān)測橋面的平面位移。選取攝影機(jī)選取標(biāo)志布設(shè)標(biāo)志點(diǎn)獲取控制點(diǎn)坐標(biāo)采集數(shù)碼影像重建橋梁三維型點(diǎn)、線的量測精度(jīnɡdù)分析第十頁，共16頁。獲取(huòqǔ)控制點(diǎn)坐標(biāo)在點(diǎn)A（0，0，0）上架設(shè)全站儀，以點(diǎn)B為后視點(diǎn)(shìdiǎn)，對控制點(diǎn)1、2、3、4…9進(jìn)行觀測從而得到控制點(diǎn)的坐標(biāo)值。（控制點(diǎn)的坐標(biāo)值為獨(dú)立坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值）選取(xuǎnqǔ)攝影機(jī)選取(xuǎnqǔ)標(biāo)志布設(shè)標(biāo)志點(diǎn)獲取控制點(diǎn)坐標(biāo)采集數(shù)碼影像重建橋梁三維型點(diǎn)、線的量測精度分析第十一頁，共16頁。采集(cǎijí)數(shù)碼影像為了拍攝高質(zhì)量的影像，在野外影像采集過程中需要遵循一定的規(guī)則:選取適當(dāng)?shù)呐臄z角度。至少拍攝同一目標(biāo)物的三張像片，盡量使三張相片包含所有的特征點(diǎn)。保證(bǎozhèng)像片之間有較高的重疊度，盡量讓相鄰兩張相片里出現(xiàn)足夠多的同名點(diǎn)。在實(shí)地量測兩特征點(diǎn)之間的最大距離。選取攝影機(jī)選取標(biāo)志布設(shè)(bù shè)標(biāo)志點(diǎn)獲取控制點(diǎn)坐標(biāo)采集數(shù)碼影像重建橋梁三維型點(diǎn)、線的量測精度分析第十二頁，共16頁。軟件操作(cāozuò)流程進(jìn)入Photomodeler軟件界面，新建一個(gè)工程文件將所拍攝的影像導(dǎo)入到軟件中對像片上特征(tèzhēng)點(diǎn)、線進(jìn)行匹配確定目標(biāo)物外方位元素，檢查各項(xiàng)誤差。進(jìn)行物體的立體影像恢復(fù)，建立目標(biāo)物三維模型選取攝影機(jī)選取標(biāo)志布設(shè)標(biāo)志點(diǎn)獲取控制點(diǎn)坐標(biāo)采集數(shù)碼影像重建橋梁三維型點(diǎn)、線的量測精度(jīnɡdù)分析第十三頁，共16頁。點(diǎn)、線的量測任選三個(gè)控制點(diǎn)，例如：3、6、8，輸入控制點(diǎn)坐標(biāo)與三維模型上對應(yīng)的控制點(diǎn)進(jìn)行匹配，建立統(tǒng)一坐標(biāo)系，然后(ránhòu)進(jìn)行特征點(diǎn)、線的量測根據(jù)量測出的特征點(diǎn)、線以及恢復(fù)的立體模型紋理，來進(jìn)行橋梁各個(gè)部位的檢測用測量出的結(jié)果以及恢復(fù)的立體模型，由測量出的特征點(diǎn)可以進(jìn)行橋梁的的支點(diǎn)、1/4點(diǎn)、跨中的坐標(biāo)與設(shè)計(jì)的坐標(biāo)比較選取攝影機(jī)選取標(biāo)志布設(shè)標(biāo)志點(diǎn)獲取控制點(diǎn)坐標(biāo)采集數(shù)碼影像重建橋梁(qiáoliáng)三維型點(diǎn)、線的量測精度分析第十四頁，共16頁。精度(jīnɡdù)分析全站儀進(jìn)行的橋梁特征點(diǎn)的量測能夠達(dá)到很高的精度，所以可以將軟件量測坐標(biāo)與全站儀量測坐標(biāo)對比，以驗(yàn)證地面攝影測量用作變形監(jiān)測的精度。將通過立體(lìtǐ)模型量測出的1、2、4、5、7、9六個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)與全站儀量測坐標(biāo)對比，可以得出人工