基于近景攝影測量的巷道表面位移監(jiān)測.pdf

1、煤礦巷道表面位移的監(jiān)測是巷道支護監(jiān)測的主要內(nèi)容，也是煤礦安全生產(chǎn)的重要保證。巷道表面位移監(jiān)測主要包括頂板下沉量以及兩幫移近量的監(jiān)測，主要有兩種方法：人工定期監(jiān)測和有線/無線傳感器的監(jiān)測。但是人工定期監(jiān)測的工程量比較大，測量步驟繁瑣，精度不高；而傳感器監(jiān)測的成本比較高，通信機制比較復(fù)雜，易受到煤礦巷道環(huán)境的影響。
　　針對上述情況，本文將近景攝影測量的方法應(yīng)用到煤礦巷道中，對巷道的表面位移進行監(jiān)測。主要包括以下三個部分的內(nèi)容：

2、>　　煤礦巷道模型的搭建。本文首先根據(jù)煤礦巷道表面位移監(jiān)測的內(nèi)容，搭建了實驗室模型，并對整個課題進行了總體規(guī)劃。
　　復(fù)雜背景下目標測點的提取。由于煤礦巷道內(nèi)的環(huán)境比較復(fù)雜，放置的目標測點比較弱小，所以需要在復(fù)雜的巷道背景下提取出目標測點。先用直方圖規(guī)定化對圖像進行了簡單的增強處理；然后利用基于Top-hat變換的形態(tài)學方法對圖像進行濾波；最后再利用迭代方法求出圖像的最佳分割閾值來分割圖像，從而提取到了目標測點的坐標值。
　

3、　目標測點坐標的計算。煤礦巷道內(nèi)的環(huán)境比較暗，而且地勢比較復(fù)雜，用傳統(tǒng)的攝像機標定的方法來獲得攝像機的內(nèi)方位元素和外方位元素已經(jīng)不太適用。因此，使用以下的方法來獲得攝像機的內(nèi)參和外參：先對同一個矩形進行三次成像，利用矩形的幾何約束條件來對攝像機進行自標定，進而確定攝像機的內(nèi)方位元素；然后根據(jù)空間中任意平面在射影變換下的成像關(guān)系，確定單應(yīng)矩陣，最后在單應(yīng)矩陣構(gòu)成的數(shù)學約束條件下來確定攝像機的外方位元素。得到了攝像機的內(nèi)、外參數(shù)之后，目標測