数字近景工业摄影测量关键技术研究与应用

随着工业的快速发展,对数字近景工业摄影测量技术提出了更高的要求。文章首先对数字近景工业测量关键技术进行分析研究,包括单像机三坐标测量的新方法、像机的自标定算法,其次分析数字近景工业摄影测量关键技术的应用。     

一种工业摄影测量相机测量重复性测试方法

总结了国内外测试工业摄影测量相机测量重复性的方法,并对影响相机测量重复性的主要因素—相机结构和网形结构的稳定性进行了分析,提出一种测试工业相机测量重复性的新方法.其主要内容是:在同一摄站将相机旋转4个位置进行拍摄来充分补偿相机结构不稳定对测量结果的影响;在检定墙前均匀布设9点网形来增强测量网形的稳定性.采用本方法与国内外常用的两种方法,用两种相机进行了试验,得到了非常理想的测试结果.     

环形闪光灯对数字近景摄影测量的影响测试

为验证环形闪光灯在数字近景摄影测量使用中的效能,直接采用闪光灯光强调节测试法,通过使用多个品牌型号的环形闪光灯分别在被测物不同距离处,调节不同光强输出,对获得的系列数字影像进行成像像素灰度值与测量准确度分析。结果表明:数字近景摄影成像像素灰度值和测量准确度均与摄影距离及闪光灯光强输出大小有密切关系,而且适度调节环形闪光灯光强大小能够使得成像质量与测量准确度达到最优,可以满足大尺寸工业测量的要求,从而为数字近景摄影测量过程中环形闪光灯及光强大小的选择提供数据依据与参考。     

基于近景数字摄影的坐标精密测量关键技术研究

研究了基于数字近景摄影原理的三维坐标精密视觉测量方法，可用于工业现场大尺寸范围内的坐标测量。对其核心技术，即数字成像器件高精度模型及标定、成像器件空间精密定向、高精度亚像素图像处理算法以及光学编码与精密测头技术，进行了深入的讨论，给出了原理和实现思路，为工业现场数字近景摄影三维坐标精密测量系统的设计提供了理论依据。     

数字近景摄影测量中相机内参数校准

以数字近景摄影测量中相机内参数为研究对象,分析了相机成像模型和镜头畸变模型,使用基于平面标定物的方法对内参数进行了校准。根据数字近景摄影系统的特点和用途,设计和制作了具有多种特征的标定板,给出了相机内参数校准的步骤。对角点检测函数做了算法上的分析,编写了适合标定板的角点检测函数。用该方法对数字近景摄影相机的内参数进行了校准试验,角点检测的平均误差＜0.02 pixel。     

双相机工业摄影测量系统测量性能测试方法研究

双相机工业摄影测量系统的广泛应用使其测量性能越来越受到关注,如何准确合理地评价系统的测量性能,并制定相应检定规范是目前亟待解决的问题。针对双相机系统测量性能的测试问题提出一套系统的方法:首先对双相机系统的摄影距离和基线长度等结构参数进行实验,并选择最佳参数进行系统的测量性能测试;然后对双相机的测量重复性、三维坐标测量准确度与长度测量准确度进行测评;最后通过以上3个评价指标对双相机系统测量性能进行总体分析与评价。该方法测得某型双相机的自身测量重复性为0.027 mm,三维坐标测量准确度为0.060 mm,长度测量准确度为0.062 mm。据此推荐用测量重复性、三维坐标测量准确度、长度测量准确度3个指标对系统进行评价。     

多站点近景摄影测量系统研究

本文介绍了一种多站点近景摄影测量系统,即通过使用近景摄影测量技术,在多个站点观测目标,可提高测量精度．该系统构建了一种简易控制场,采用基于共线方程式的解析处理方法,通过空间后方交会算法对系统进行标定,并通过多片空间前方交会算法解算目标的空间坐标．试验结果表明,在长宽高各3m的范围内,该系统的多个目标距离测量的平均中误差为0．07mm．     

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(P0.05)。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。     

基于普通数码相机近景摄影测量的三维模型建立

介绍以普通数码相机作为影像信息的获取手段,对控制点的数量、分布、精度、影像获取及其量测方法、数据处理解算方法、解算精度、获取的摄影信息通过PhotomodelerScanner软件进行三维建模等问题进行研究。     

应用于数字近景摄影测量的可配置三维控制场

三维控制场是影响数字近景摄影测量技术现场应用效能的关键因素之一。提出了一种新颖的可用于数字近景摄影测量的三维控制场实现方法;研制了一套可应用于地下工程围岩变形监测的便携式精密三维控制场系统装置,系统可根据被测目标实际情况动态配置控制场各控制点物方坐标,从而实现控制场网型结构优化,具有小型化、便携化、快速化以及原位化等优点;对控制场精度影响因素及对应抑制措施进行了分析;基于该装置构建了数字近景摄影测量系统并进行了相关应用性实验,实验结果证明了该三维控制场完全满足地下工程围岩变形监测的应用需求。     

基于Coarse-to-Fine金字塔理论自动提取DEM的探讨和研究

在数字摄影测量中,航摄影像在空中三角测量后,在对影像进行正射纠正之前需要计算出地表面的数字高程模型(Digital Elevation Models DEM),利用计算机,根据相关算法,如何自动、快速、高效、高精度地计算出DEM是学者们研究的一个重要课题,本文对运用Coarse-to-Fine理论如何实现自动快速提取地面的数字高程模型进行探讨和研究。     

Digital Processing of Dynamic Imagery for Photogrammetric Applications

An experimental, low-cost, portable, digital image-processing system for extending the measurement capability of photogrammetry in certain dynamic image situations is under development. The focus is on image enhancement for heightened visibility of photographs in photogrammetric instruments and towards solutions in real time in situ filmless photogrammetry of dynamic processes. A system consisting of video-rate photoelectronic image capture and digitization, digital spatial filter, correlator/convolver, and displays is described and some qualitative results presented.     

Enhancing Repeatability in the Measurement of Potential Drop using an Adjustable Four-Point-Probe Measuring System

The article describes an effective method of measurement for enhancing the repeatability in the experimental determination of electrical potential drop for the evaluation of materials. In the present approach, an averaging scheme is adopted for measuring the potential drop using a DC four-point-probe measuring system, where the associated probe contact distances on the material surface are adjusted in successive measurements by refreshing the individual contacts of the spring-loaded probes to the measuring surface. Statistical considerations are discussed in the context of repeatability of results using this method. Finally, the application of the method is demonstrated and discussed for a practical problem of interest, namely, the evaluation of rear-wall flaws (cracks and slots) in thick-walled structures. In an attempt to verify the accuracy, measured results are compared with the corresponding finite-element predictions of the potential drop. Results of the present study and also the comparative analysis firmly establish the appropriateness as well as reliability of the present potential-drop measuring system for obtaining repeatable measurements in the evaluation of materials.     

经纬仪测量系统在工业测量中的应用

由数台经纬仪和一台计算机组成的经纬仪测量系统进行定基线前方交会测量，可以完成在工业测量中的单点坐标的测量，确定长度的测量和曲面型面的测量。在曲面型面的测量中，针对型面误差分布范围大小的不同提出了用采样值比较和采样值的均值比较的方案，实验表明测量精茺可以达到0.15mm，相对测量精度达到了0.00003。     

An All Digital Automated Wind Measurement System

In addition to supplying basic meteorological information, vectored wind velocity measurements are essential to the analysis of small caliber ballistic trajectories, optical wave propagation in the lower atmosphere, and wind shears and vorticies. Conventional electromechanical methods, using velocity-to-direct current converters, are often unsatisfactory when integrated into a multisensor array over long path lengths. An all digital system capable of operating as an array over long path lengths has been developed. The system is totally automated. Using complementary metal oxidized semiconductors (CMOS) signal processing remote data acquisition stations, operated under microprocessor control, reliable and accurate asynchronous data transfer has been obtained.     

数字水准仪测量系统关键算法

针对数字水准仪如何实现自动化读数问题,根据"用不同宽度的条码组合来表征数字水准仪标尺面的不同高度位置"的编码原则,研究了双正弦条码标尺应用于电子水准测量中实现标尺自动化读数的定位原理.基于两正弦信号的相位差和采样值组合都分别与标尺位置一一对应的关系,讨论了两种不同参量的自动测量算法,推导并给出了计算公式,一种方法是采用傅里叶变换和线性换算解码读数,另一种方法是利用条码图像宽度匹配和几何法解码读数.根据两种解码方法各自的特点,选取相应的信号参量设计出合适的条码.条码读数模拟实验结果表明了两种解码算法的有效性.     

计量标准装置测量重复性和稳定性的测试

根据《计量标准考核规范 JJG1033-2001》的要求,本文简要介绍了计量标准装置测量重复性和稳定性的测量方法,并以电能表检定装置为例加以说明.     

被测设备对计量标准重复性评定结果的影响分析

计量标准的测量重复性是评定计量标准测量不确定度的重要因素.通常选择合适的被检定或者被校准对象作为评定计量标准测量重复性的被测设备.本文通过分析被测设备的性能对计量标准测量重复性评定结果的影响,论证了被测设备的选择原则和方法.