带制约条件的直接线性变换法应用研究

摘要

随着经济和科学技术的快速发展，城市化建设不断加快，许多重大市政工程项目如雨后春笋般出现，在追求快的同时质量就不一定能达到要求，从而工程安全问题就一直层出不穷。这个时候变形监测的重要性就不言而喻，但传统的变形监测手段有一定的局限性。现如今，近景摄影测量作为摄影测量与遥感学科的一个分支，因其高效、高精度的测量手段，开始广泛应用于变形监测中。并且随着科学技术的飞速发展和计算机的广泛应用，测量人员可以不再受专用设备的制约，同时可以通过更精密的数学模型来对近景摄影测量中的系统误差进行处理。而且随着数码相机的普及以及技术的不断成熟，非量测数码相机也越来越广泛运用到近景摄影测量中。
　　直接线性变换解法(DLT)是建立像点坐标仪坐标和相应物点物方空间坐标之间直接的线性关系的算法，因无需内外方位元素的初始近似值，特别适用于非量测相机。本文基于以上问题，对非量测相机进行了室内三维场的检校，并且对经典的DLT算法进行了制约，从而提高后续数据的精度。然后在合肥地铁四号线上进行实验，通过带有制约条件的DLT算法所解算的三维空间坐标与光束法平差解算结果以及和通过全站仪进行传统测量所得结果进行比较，来验证此方法的可行性。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 变形监测现状

1．2．2 近景摄影测量现状

1．3 论文研究内容

1．4 论文结构安排

第二章 数字近景摄影测量的理论基础

2．1 近景摄影测量常用坐标系

2．2 像片的内方位元素和外方位元素

2．3．1 共线条件方程式

2．3．2 共面条件方程式

2．4 近景摄影测量非量测数码相机

2．4．1 数码相机

2．4．2 相机模型

2．5 近景摄影测量的摄影原则和控制

第三章 数字近景摄影测量常用算法研究与改进

3．1．1 几种常见的光束平差解法

3．1．2 光束法平差数学模型的建立

3．2 直接线性变换算法

3．2．1 DLT算法的基本关系式

3．2．2 DLT算法中内方位元素以及ds和dβ的求解

3．2．3 DLT算法的解算过程

3．3 带有制约条件的DLT算法

3．4 两种方法的对比和应用

第四章 非量测数码相机检校

4．1 检校内容和检校方法

4．1．1 非量测相机的检校内容

4．1．2 非量测相机的检校方法

4．2 相机检校的技术要点

4．3 非量测数码相机的检校实验

4．3．1 建立室内控制场目的

4．3．2 三维室内控制场的布设

4．3．3 室内试验场概述

4．4．1 影像采集

4．4．2 数据处理和分析

第五章 近景摄影测量在变形监测中的应用

5．1 工程概况

5．2 实验步骤

5．3 数据处理与分析

第六章 结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况