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高速視頻測量理論方法與工程應用 版權信息
- ISBN：9787030606884
- 條形碼：9787030606884 ; 978-7-03-060688-4
- 裝幀：暫無
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
高速視頻測量理論方法與工程應用 內容簡介
高速視頻測量是以非接觸的形式獲取高速運動目標的海量影像序列數據，并根據近景攝影測量理論和方法分析每張或每對像片中物體目標點的三維空間坐標變化，以確定物體的整體運動狀態，具有非接觸、三維測量和密集測量的優勢，已廣泛應用于土木工程、材料測試、考古學、航空學和工業制造等領域！陡咚僖曨l測量理論方法與工程應用》通過理論方法、軟硬件系統和工程應用三篇詳細介紹了高速視頻測量的原理與技術方法及其在土木工程中的應用，從原理以及實際應用的角度給出相應的高速視頻測量解決方法。
高速視頻測量理論方法與工程應用 目錄
目錄
《地球觀測與導航技術叢書》編寫說明
序
前言
第1章 概論 1
1.1 高速視頻測量的定義 1
1.2 高速視頻測量的發展 2
1.3 高速視頻測量的用途 5
1.4 高速視頻測量的國內外研究現狀 7
1.4.1 高速視頻測量技術的國內外研究現狀 7
1.4.2 高速視頻測量應用的國內外研究現狀 10
1.5 高速視頻測量的關鍵問題 13
**篇 理論方法
第2章 高速視頻測量理論 17
2.1 高速視頻測量原理 17
2.1.1 高速視頻測量傳感網絡構建原理 17
2.1.2 高速視頻測量海量影像序列處理原理 21
2.2 高速視頻測量坐標系 23
2.2.1 高速視頻測量像素坐標系 23
2.2.2 高速視頻測量像平面坐標系 23
2.2.3 高速視頻測量像空間坐標系 24
2.2.4 高速視頻測量像空間輔助坐標系 24
2.2.5 高速視頻測量地面攝影測量坐標系 24
2.2.6 高速視頻測量內外方位元素 25
2.3 基于共線條件方程的高速視頻測量空間解析 26
2.3.1 高速視頻測量共線條件方程 26
2.3.2 高速視頻測量后方交會-前方交會 28
2.3.3 高速視頻測量直接線性變換 31
2.3.4 高速視頻測量序列影像整體光束法平差 33
2.4 基于共面條件方程的高速視頻測量空間解析 37
2.4.1 高速視頻測量共面條件方程 37
2.4.2 高速視頻測量相對定向-絕對定向 38
2.5 高速視頻測量傳感器網絡檢校 43
2.5.1 高速相機傳感器網絡檢校 43
2.5.2 高速相機傳感器網絡同步性檢校 55
第3章 視頻序列影像處理方法 56
3.1 目標點識別與定位 56
3.1.1 橢圓目標點識別與定位 56
3.1.2 目標點自動識別與定位 67
3.1.3 編碼目標點識別與定位 71
3.1.4 散斑目標點識別與定位 88
3.2 左右影像目標立體匹配 96
3.2.1 左右點集配準 96
3.2.2 基于灰度相關的立體匹配策略 99
3.2.3 基于核線約束的立體匹配策略 99
3.2.4 基于可信度引導的立體匹配策略 101
3.3 前后序列影像目標跟蹤 103
3.3.1 基于灰度的亞像素級匹配方法 103
3.3.2 基于相位相關的亞像素級匹配方法 108
3.3.3 序列影像目標點跟蹤策略 113
第4章 結構形變參數計算與分析 116
4.1 結構形變參數計算 116
4.1.1 位移參數計算 116
4.1.2 變形參數計算 116
4.1.3 速度參數計算 117
4.1.4 加速度參數計算 118
4.1.5 頻譜參數計算 118
4.1.6 應變參數計算 119
4.1.7 時序數據降噪 120
4.2 結構表面形變場計算 124
4.2.1 位移場計算 124
4.2.2 應變場計算 125
4.3 結構損傷識別與分析 126
4.3.1 時序序列結構損傷識別 126
4.3.2 結構表面裂紋探測 139
第二篇 軟硬件系統
第5章 高速視頻測量分布式系統 147
5.1 分布式系統組成 147
5.2 分布式硬件系統構建 147
5.2.1 高速相機網絡構建 147
5.2.2 工控機-主控機網絡構建 148
5.2.3 硬件系統需求分析 150
5.3 分布式軟件系統構建 150
5.3.1 分布式高速視頻測量解析 150
5.3.2 軟件系統需求分析 151
5.3.3 系統加速并行計算 154
5.4 工程方案設計 157
5.4.1 實驗流程介紹 157
5.4.2 高速視頻測量精度分析 161
第6章 硬件系統 164
6.1 高速相機傳感器網絡 164
6.1.1 傳感器網絡設計 164
6.1.2 傳感器網絡構建 165
6.2 高速相機成像系統 165
6.2.1 高速相機 165
6.2.2 高速成像系統組成及描述 168
6.3 同步控制系統 169
6.4 高速采集存儲系統 170
6.5 光源照明系統 170
6.6 UPS電源系統 171
第7章 軟件系統 172
7.1 高速視頻測量軟件系統 172
7.1.1 系統設計 172
7.1.2 功能模塊設計 173
7.1.3 高速視頻測量系統v1.0 介紹 182
7.2 分布式高速視頻測量軟件系統 201
7.2.1 系統設計 201
7.2.2 新增功能模塊設計 202
7.2.3 分布式系統模型 202
7.2.4 分布式高速視頻測量系統v1.0介紹 203
第三篇 工程應用
第8章 高速視頻測量在振動臺實驗的應用 215
8.1 多層框架結構抗震穩健性振動臺高速視頻測量 215
8.1.1 實驗背景與模型設計 215
8.1.2 高速視頻測量方案 216
8.1.3 數據結果與分析 218
8.2 板式橡膠支座振動臺高速視頻測量實驗 225
8.2.1 實驗背景與模型設計 225
8.2.2 高速視頻測量方案 225
8.2.3 數據結果與分析 228
8.3 堰塞湖堆積壩體模型振動臺高速視頻測量 233
8.3.1 實驗背景與模型 233
8.3.2 高速視頻測量方案 234
8.3.3 結果與分析 236
8.4 高層木塔振動臺高速視頻測量 240
8.4.1 實驗背景與模型設計 240
8.4.2 高速視頻測量方案 241
8.4.3 結果與分析 242
8.5 三層框架振動臺分布式高速視頻測量 243
8.5.1 實驗背景與模型設計 243
8.5.2 高速視頻測量方案 243
8.5.3 結果與分析 245
8.6 高層建筑振動臺高速視頻測量 248
8.6.1 實驗背景與模型設計 248
8.6.2 高速視頻測量方案 248
8.6.3 結果與分析 249
8.7 衛星顫振振動臺模擬測試高速視頻測量 250
8.7.1 實驗背景與模型設計 250
8.7.2 高速視頻測量方案 251
8.7.3 結果與分析 251
第9章 高速視頻測量在結構倒塌實驗中的應用 253
9.1 鋼筋混凝土框架-剪力墻結構連續整體倒塌高速視頻測量 253
9.1.1 實驗背景與模型設計 253
9.1.2 高速視頻測量方案 253
9.1.3 數據結果與分析 254
9.2 桁架倒塌實驗高速視頻測量 267
9.2.1 實驗背景與模型設計 267
9.2.2 高速視頻測量方案 268
9.2.3 結果與分析 269
9.3 網殼結構連續倒塌高速視頻測量 279
9.3.1 實驗背景與模型設計 279
9.3.2 高速視頻測量方案 279
9.3.3 結果與分析 283
第10章 高速視頻測量在結構表面場形變監測中的應用 287
10.1 巖石單軸受壓斷裂的表面位移場量測 287
10.1.1 實驗背景與模型設計 287
10.1.2 高速視頻測量方案 287
10.1.3 結果與分析 289
10.2 鋼筋混凝土柱抗剪試驗中的裂紋檢測與特征提取 290
10.2.1 實驗背景 290
10.2.2 高速視頻測量方案 291
10.2.3 結果與分析 291
10.3 泥石流模擬沖擊下的墻體全場形變監測 303
10.3.1 實驗背景與模型設計 303
10.3.2 高速視頻測量方案 304
10.3.3 結果與分析 304
第11章 結論與展望 307
11.1 結論 307
11.2 展望 309
參考文獻 310
《地球觀測與導航技術叢書》編寫說明
序
前言
第1章 概論 1
1.1 高速視頻測量的定義 1
1.2 高速視頻測量的發展 2
1.3 高速視頻測量的用途 5
1.4 高速視頻測量的國內外研究現狀 7
1.4.1 高速視頻測量技術的國內外研究現狀 7
1.4.2 高速視頻測量應用的國內外研究現狀 10
1.5 高速視頻測量的關鍵問題 13
**篇 理論方法
第2章 高速視頻測量理論 17
2.1 高速視頻測量原理 17
2.1.1 高速視頻測量傳感網絡構建原理 17
2.1.2 高速視頻測量海量影像序列處理原理 21
2.2 高速視頻測量坐標系 23
2.2.1 高速視頻測量像素坐標系 23
2.2.2 高速視頻測量像平面坐標系 23
2.2.3 高速視頻測量像空間坐標系 24
2.2.4 高速視頻測量像空間輔助坐標系 24
2.2.5 高速視頻測量地面攝影測量坐標系 24
2.2.6 高速視頻測量內外方位元素 25
2.3 基于共線條件方程的高速視頻測量空間解析 26
2.3.1 高速視頻測量共線條件方程 26
2.3.2 高速視頻測量后方交會-前方交會 28
2.3.3 高速視頻測量直接線性變換 31
2.3.4 高速視頻測量序列影像整體光束法平差 33
2.4 基于共面條件方程的高速視頻測量空間解析 37
2.4.1 高速視頻測量共面條件方程 37
2.4.2 高速視頻測量相對定向-絕對定向 38
2.5 高速視頻測量傳感器網絡檢校 43
2.5.1 高速相機傳感器網絡檢校 43
2.5.2 高速相機傳感器網絡同步性檢校 55
第3章 視頻序列影像處理方法 56
3.1 目標點識別與定位 56
3.1.1 橢圓目標點識別與定位 56
3.1.2 目標點自動識別與定位 67
3.1.3 編碼目標點識別與定位 71
3.1.4 散斑目標點識別與定位 88
3.2 左右影像目標立體匹配 96
3.2.1 左右點集配準 96
3.2.2 基于灰度相關的立體匹配策略 99
3.2.3 基于核線約束的立體匹配策略 99
3.2.4 基于可信度引導的立體匹配策略 101
3.3 前后序列影像目標跟蹤 103
3.3.1 基于灰度的亞像素級匹配方法 103
3.3.2 基于相位相關的亞像素級匹配方法 108
3.3.3 序列影像目標點跟蹤策略 113
第4章 結構形變參數計算與分析 116
4.1 結構形變參數計算 116
4.1.1 位移參數計算 116
4.1.2 變形參數計算 116
4.1.3 速度參數計算 117
4.1.4 加速度參數計算 118
4.1.5 頻譜參數計算 118
4.1.6 應變參數計算 119
4.1.7 時序數據降噪 120
4.2 結構表面形變場計算 124
4.2.1 位移場計算 124
4.2.2 應變場計算 125
4.3 結構損傷識別與分析 126
4.3.1 時序序列結構損傷識別 126
4.3.2 結構表面裂紋探測 139
第二篇 軟硬件系統
第5章 高速視頻測量分布式系統 147
5.1 分布式系統組成 147
5.2 分布式硬件系統構建 147
5.2.1 高速相機網絡構建 147
5.2.2 工控機-主控機網絡構建 148
5.2.3 硬件系統需求分析 150
5.3 分布式軟件系統構建 150
5.3.1 分布式高速視頻測量解析 150
5.3.2 軟件系統需求分析 151
5.3.3 系統加速并行計算 154
5.4 工程方案設計 157
5.4.1 實驗流程介紹 157
5.4.2 高速視頻測量精度分析 161
第6章 硬件系統 164
6.1 高速相機傳感器網絡 164
6.1.1 傳感器網絡設計 164
6.1.2 傳感器網絡構建 165
6.2 高速相機成像系統 165
6.2.1 高速相機 165
6.2.2 高速成像系統組成及描述 168
6.3 同步控制系統 169
6.4 高速采集存儲系統 170
6.5 光源照明系統 170
6.6 UPS電源系統 171
第7章 軟件系統 172
7.1 高速視頻測量軟件系統 172
7.1.1 系統設計 172
7.1.2 功能模塊設計 173
7.1.3 高速視頻測量系統v1.0 介紹 182
7.2 分布式高速視頻測量軟件系統 201
7.2.1 系統設計 201
7.2.2 新增功能模塊設計 202
7.2.3 分布式系統模型 202
7.2.4 分布式高速視頻測量系統v1.0介紹 203
第三篇 工程應用
第8章 高速視頻測量在振動臺實驗的應用 215
8.1 多層框架結構抗震穩健性振動臺高速視頻測量 215
8.1.1 實驗背景與模型設計 215
8.1.2 高速視頻測量方案 216
8.1.3 數據結果與分析 218
8.2 板式橡膠支座振動臺高速視頻測量實驗 225
8.2.1 實驗背景與模型設計 225
8.2.2 高速視頻測量方案 225
8.2.3 數據結果與分析 228
8.3 堰塞湖堆積壩體模型振動臺高速視頻測量 233
8.3.1 實驗背景與模型 233
8.3.2 高速視頻測量方案 234
8.3.3 結果與分析 236
8.4 高層木塔振動臺高速視頻測量 240
8.4.1 實驗背景與模型設計 240
8.4.2 高速視頻測量方案 241
8.4.3 結果與分析 242
8.5 三層框架振動臺分布式高速視頻測量 243
8.5.1 實驗背景與模型設計 243
8.5.2 高速視頻測量方案 243
8.5.3 結果與分析 245
8.6 高層建筑振動臺高速視頻測量 248
8.6.1 實驗背景與模型設計 248
8.6.2 高速視頻測量方案 248
8.6.3 結果與分析 249
8.7 衛星顫振振動臺模擬測試高速視頻測量 250
8.7.1 實驗背景與模型設計 250
8.7.2 高速視頻測量方案 251
8.7.3 結果與分析 251
第9章 高速視頻測量在結構倒塌實驗中的應用 253
9.1 鋼筋混凝土框架-剪力墻結構連續整體倒塌高速視頻測量 253
9.1.1 實驗背景與模型設計 253
9.1.2 高速視頻測量方案 253
9.1.3 數據結果與分析 254
9.2 桁架倒塌實驗高速視頻測量 267
9.2.1 實驗背景與模型設計 267
9.2.2 高速視頻測量方案 268
9.2.3 結果與分析 269
9.3 網殼結構連續倒塌高速視頻測量 279
9.3.1 實驗背景與模型設計 279
9.3.2 高速視頻測量方案 279
9.3.3 結果與分析 283
第10章 高速視頻測量在結構表面場形變監測中的應用 287
10.1 巖石單軸受壓斷裂的表面位移場量測 287
10.1.1 實驗背景與模型設計 287
10.1.2 高速視頻測量方案 287
10.1.3 結果與分析 289
10.2 鋼筋混凝土柱抗剪試驗中的裂紋檢測與特征提取 290
10.2.1 實驗背景 290
10.2.2 高速視頻測量方案 291
10.2.3 結果與分析 291
10.3 泥石流模擬沖擊下的墻體全場形變監測 303
10.3.1 實驗背景與模型設計 303
10.3.2 高速視頻測量方案 304
10.3.3 結果與分析 304
第11章 結論與展望 307
11.1 結論 307
11.2 展望 309
參考文獻 310
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