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• 地球物理·勘查技术·工业材料 • 上一篇    下一篇

矿山条带开采相似材料模型变形测量

杨化超1,邓喀中1,杨国东2,牛雪峰2,董四辈2   

  1. 1.中国矿业大学 环境与测绘学院,江苏 徐州 221008;2.吉林大学 地球探测科学与技术学院,长春 130026
  • 收稿日期:2006-03-30 修回日期:1900-01-01 出版日期:2007-01-26 发布日期:2007-01-26
  • 通讯作者: 杨化超

Deformation Measurement of Similar Material Model of Mine Strip Exploitation

YANG Hua-chao1,DENG Ka-zhong1,YANG Guo-dong2,NIU Xue-feng2,DONG Si-bei2   

  1. 1.School of Environment and Spatial Informatics, China University of Mining & Technology,Xuzhou,Jiangsu 221008,China;2.College of GeoExploration Science and Technology, Jilin University,Changchun 130026,China
  • Received:2006-03-30 Revised:1900-01-01 Online:2007-01-26 Published:2007-01-26
  • Contact: YANG Hua-chao

摘要: 针对传统模型观测方法中存在的观测装置或传感器安装麻烦、工作量大、采样点有限等缺点,引入计算机视觉和数字近景摄影测量技术量测模型变形。用高分辨率数字相机获取不同模型,模拟开挖状态下的多组数字影像,选取二值化阈值对图像进行分割,根据标记区域的形状参数自动检测和识别标志点,通过边缘跟踪和椭圆拟合算法确定标志点中心坐标;推导了用二维直接线性变换关系式和共线方程分解出影像外方位元素初值的实用算法,利用光束法平差对标志点空间坐标进行精确定位。试验结果表明,空间坐标的测定精度高于±1mm,所测位移场与实际变形情况较为一致,可以满足矿山岩层和地表移动相似材料模型观测要求。

关键词: 条带开采, 数字近景摄影测量, 直接线性变换, 光束法平差, 相机标定

Abstract: Conventional model monitoring methods have many disadvantages such as complication of device or sensor installation, much hard work, limitation in sampling points etc. Here, we propose a method using computer vision and digital close-range photogrammetry technique to monitor model deformation. Image groups of different simulating excavation status are captured by high resolution CCD camera. In order to determine the coordinates of the target’s points, binary image are acquired by single threshold segmentation Targets points are detected and recognized according to the shape parameters of labeling areas. Then, the coordinates of the target’s points are determined by contour tracking and ellipse fitting algorithm. Approximate values of camera’s extrinsic parameters are decomposed using 2D direct linear transformation and co-linearity equations and bundle adjustment is carried out to determine the target space coordinates and the accuracy is better than ±1mm. The test results also indicate that the displacement field by this technique fit well with the phenomenon occurred in the process of test, which can meet requirements of model deformation monitoring for mine stratum and surface movements.

Key words: strip mining, digital close-range photogrammetry, direct linear transformation, bundle adjustment, camera calibration

中图分类号: 

  • P237
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