水电工程近景数字影像技术的研究及应用
近景影像技术是水电工程中不可缺少的地面遥感监测技术。在水工模型的水舌形态、水流流场、泥沙淤积等测定方面，在水工原型的泄洪口水流形态及消力池底板损蚀、大坝溢流面形态及磨蚀、各类闸门的静态及动态变形等监测方面，在水工建筑物建设中的复杂边坡、硐室、基坑的工程形态、位移变形等监测方面，近景影像技术可满足水电工程的设计、建设和运行阶段对快速、间接、动态量测技术的需求。随着数字化、信息化时代的到来，水电工程建设对影像信息技术有了更高的要求。近景数字影像技术被期望用于解决水电工程现场的快速信息获取、影像工程信息的自动处理、空间信息的可视化分析应用等技术难题。当前近景数字影像技术研究的重点集中在普通数码影像技术的研究和应用方面，针对上述亟待解决的问题，本文在下列方面开展研究，并取得了如下成果。
1.基于现代数字影像量测理论，研究了对普通数码相机的量测化并构建了适用于数码影像量测处理的各种算法，较好地解决了普通数码影像量测化应用的问题，并使精度可以达到目前普遍采用的非量测化应用方法的同等精度，使该项技术的工程适用性大为提高。2.针对影响量测精度的关键算法进行了研究，提出了适合于普通数码影像定向的自检校相对定向新算法，有效地减小了定向后的上下视差残差，且使量测化数码影像相对定向建立的模型质量良好，相似性误差小于1/800。
3.提出了地面摄影影像的单像投影转绘概念，研究了地面摄影单像投影转绘的理论方法及作业精度，解决了相应的计算问题，成果为近景影像工程信息提取及表达提供了新的技术手段。论文还针对普通数码影像研究了立体匹配的特殊性，给出了新的匹配方法。
4.提出了选取控制点的透视变换畸变参数检测方法(PT方法)，这是最早的基于二维控制场的数码相机畸变差检校方法。PT方法的参数解算过程降低了未知数之间的影响，计算收敛性更好，结果更优。成果将降低近景影像技术对光学量测相机的依赖程度，拓展数字影像技术的工程应用。
5.结合影像工程地质编录，系统地研究了数字影像工程信息处理理论方法，解决了水电工程应用中的影像工程坐标系建立、影像控制、物像投影变换、影像纠正、影像目标重建、影像空间量算、影像测控精度估计等有关的理论和方法问题。
6.研究并建立了全新的水电工程数字影像地质编录理论及技术方法体系，研究开发了数字影像地质编录信息系统。成果对变革水电工程建设中的工程地质编录方式，全面提高水电工程地质编录技术水平有极好的实际应用价值。
近景数字影像;数字图象处理;水电工程;工程地质编录;数码相机
河海大学
博士
水工结构工程
华锡生
2005
中文
TV221
155
2006-07-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）