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基于图像三维重建的隧道喷射混凝土回弹率测定方法研究
1
作者
阳军生
王子建
+2 位作者
汤宇
梁雄
刘德安
《建筑科学与工程学报》
CAS
北大核心
2024年第2期106-114,共9页
针对复杂隧道施工环境下如何快速、准确测量喷射混凝土回弹率的问题,基于机器视觉三维重建技术中的主要理论和算法,提出了一种新的隧道喷射混凝土回弹率测定方法。该方法通过坐标标记版和手持相机快速采集图像,基于运动恢复结构(SFM)算...
针对复杂隧道施工环境下如何快速、准确测量喷射混凝土回弹率的问题,基于机器视觉三维重建技术中的主要理论和算法,提出了一种新的隧道喷射混凝土回弹率测定方法。该方法通过坐标标记版和手持相机快速采集图像,基于运动恢复结构(SFM)算法、基于面片的密集匹配(PMVS)算法与三角剖分原则实现隧道实际开挖轮廓及初支内轮廓的三维曲面网格模型的建立;通过网格射线法,将隧道实际开挖轮廓与初支内轮廓三维网格模型进行空间差值求解,获得初支实际有效的喷射混凝土体积;最后,结合实际喷射混凝土总用量,完成喷射混凝土回弹量的测定,并以郑万高铁巴东隧道为依托进行现场试验与应用。结果表明:所提方法测得的喷射混凝土回弹率比传统现场称重法测试结果更为合理,准确性更高,说明该方法能够较好地实现喷射混凝土回弹率的测试;在现场应用中,结合喷射混凝土回弹率的测试结果提出的降低回弹率的施工质量控制建议,现场采用后施工良好,保证了隧道施工质量;该测定方法简便高效、成本低、不干扰施工,具有较好的工程应用价值。
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关键词
隧道
喷射混凝土回弹率
三维图像点云
图像
三维
重建
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职称材料
基于ROS与三维点云图像的室内物体精准定位
被引量：
1
2
作者
于洋
朴燕
+1 位作者
倪焱
佀同岭
《液晶与显示》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期598-604,共7页
考虑到ROSSLAM构建的地图只能描述环境的二维信息,三维点云图像只能描述物体独立的三维信息等特点,本文融合了ROSSLAM的Gmapping算法构建的室内二维地图与物体的三维点云图像信息,提出了一种复合坐标定位系统。首先对不同室内进行分类,...
考虑到ROSSLAM构建的地图只能描述环境的二维信息,三维点云图像只能描述物体独立的三维信息等特点,本文融合了ROSSLAM的Gmapping算法构建的室内二维地图与物体的三维点云图像信息,提出了一种复合坐标定位系统。首先对不同室内进行分类,进行一维坐标的标定,其次通过对Gmapping算法构建好的地图等进行二三维坐标标定,再结合空间信息构成外部坐标系φ,最后通过对采集到的物体三维点云坐标进行仿射运算获得物体基于外部坐标三维坐标,结合一维坐标,对物体进行复合四维坐标定位。整个定位实验数据表明,物体室内的位置平均测量误差只有4.2cm,其定位精度比起常见的超声波与红外线定位系统提高6.7%,比基于蓝牙角度测量的定位系统定位精度提高20%,比超宽带定位系统提高72%。物体定位误差小,定位精准。
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关键词
ROSSLAM
激光雷达
三维
点
云
图像
Gmapping
物体定位
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职称材料
基于图像三维重建的隧道超欠挖检测方法研究
被引量：
21
3
作者
阳军生
张宇
+3 位作者
祝志恒
傅金阳
谢壮
王立川
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期714-723,共10页
提出一种基于图像三维重建的隧道超欠挖检测方法。该方法基于计算机视觉运动恢复结构算法(SFM)和半全局匹配算法(SGM)实现隧道实际开挖轮廓图像三维点云重建,再利用Delaunay三角剖分算法实现隧道实际开挖轮廓三维曲面模型重建,并基于设...
提出一种基于图像三维重建的隧道超欠挖检测方法。该方法基于计算机视觉运动恢复结构算法(SFM)和半全局匹配算法(SGM)实现隧道实际开挖轮廓图像三维点云重建,再利用Delaunay三角剖分算法实现隧道实际开挖轮廓三维曲面模型重建,并基于设计开挖轮廓线和中心轴线建立隧道设计开挖轮廓三维曲面模型;以蒙华铁路大围山隧道DK1665+454—DK1665+484作为工程试验段进行现场试验分析,对所提方法有效性进行验证。研究结果表明:通过隧道实际开挖轮廓三维曲面模型与设计的开挖轮廓三维曲面模型比较分析,可实现对不同类型隧道整体超欠挖状况、超欠挖值、超欠挖面积以及超欠挖体积进行检测与评价;隧道设计开挖轮廓三维曲面模型具有数据采集设备简单、不干扰施工、检测范围全面、检测结果准确的特点;图像三维重建检测方法可实现隧道超欠挖准确检测,检测精度与三维激光扫描检测方法的相近,且比传统检测方法的精度高。
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关键词
隧道工程
超欠挖
运动恢复结构
半全局匹配
三维图像点云
图像
三维
重建
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职称材料
针对复杂环境的模块化栅格地图构建算法
被引量：
10
4
作者
秦玉鑫
张高峰
王裕清
《控制工程》
CSCD
北大核心
2016年第10期1627-1633,共7页
针对煤矿灾害救灾与信息探测机器人的自主导航问题,提出了一种用模块化的局部栅格地图表示复杂三维环境的地图构建算法。该算法使用TOF相机对三维环境信息进行获取,形成三维点云坐标矩阵。通过对坐标阵中每个点进行计算,判断坐标点在局...
针对煤矿灾害救灾与信息探测机器人的自主导航问题,提出了一种用模块化的局部栅格地图表示复杂三维环境的地图构建算法。该算法使用TOF相机对三维环境信息进行获取,形成三维点云坐标矩阵。通过对坐标阵中每个点进行计算,判断坐标点在局部栅格地图中的位置,创建新的局部栅格地图,并对栅格单元占据概率进行实时更新,创建完整的全局环境栅格地图。根据栅格单元中坐标点的密度,对障碍物进行类型划分,确定通行区域与不可通行区域,简化路径规划的算法。实验结果和数据分析证明了本文地图构建方法的有效性和实用性。
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关键词
TOF相机
模块化局部栅格地图
三维
点
云
图像
路径规划
原文传递
题名
基于图像三维重建的隧道喷射混凝土回弹率测定方法研究
1
作者
阳军生
王子建
汤宇
梁雄
刘德安
机构
中南大学土木工程学院
湖南航天建筑工程有限公司
中铁五局集团第一工程有限责任公司
出处
《建筑科学与工程学报》
CAS
北大核心
2024年第2期106-114,共9页
基金
中铁五局集团2018年科技开发计划项目(201805)。
文摘
针对复杂隧道施工环境下如何快速、准确测量喷射混凝土回弹率的问题,基于机器视觉三维重建技术中的主要理论和算法,提出了一种新的隧道喷射混凝土回弹率测定方法。该方法通过坐标标记版和手持相机快速采集图像,基于运动恢复结构(SFM)算法、基于面片的密集匹配(PMVS)算法与三角剖分原则实现隧道实际开挖轮廓及初支内轮廓的三维曲面网格模型的建立;通过网格射线法,将隧道实际开挖轮廓与初支内轮廓三维网格模型进行空间差值求解,获得初支实际有效的喷射混凝土体积;最后,结合实际喷射混凝土总用量,完成喷射混凝土回弹量的测定,并以郑万高铁巴东隧道为依托进行现场试验与应用。结果表明:所提方法测得的喷射混凝土回弹率比传统现场称重法测试结果更为合理,准确性更高,说明该方法能够较好地实现喷射混凝土回弹率的测试;在现场应用中,结合喷射混凝土回弹率的测试结果提出的降低回弹率的施工质量控制建议,现场采用后施工良好,保证了隧道施工质量;该测定方法简便高效、成本低、不干扰施工,具有较好的工程应用价值。
关键词
隧道
喷射混凝土回弹率
三维图像点云
图像
三维
重建
Keywords
tunnel
shotcrete rebound rate
3D image point cloud
image 3D reconstruction
分类号
TU317 [建筑科学—结构工程]
下载PDF
职称材料
题名
基于ROS与三维点云图像的室内物体精准定位
被引量：
1
2
作者
于洋
朴燕
倪焱
佀同岭
机构
长春理工大学电子信息工程学院
出处
《液晶与显示》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期598-604,共7页
基金
国家自然科学基金(No.60977011,No.20180623039TC,No.20180201091GX)~~
文摘
考虑到ROSSLAM构建的地图只能描述环境的二维信息,三维点云图像只能描述物体独立的三维信息等特点,本文融合了ROSSLAM的Gmapping算法构建的室内二维地图与物体的三维点云图像信息,提出了一种复合坐标定位系统。首先对不同室内进行分类,进行一维坐标的标定,其次通过对Gmapping算法构建好的地图等进行二三维坐标标定,再结合空间信息构成外部坐标系φ,最后通过对采集到的物体三维点云坐标进行仿射运算获得物体基于外部坐标三维坐标,结合一维坐标,对物体进行复合四维坐标定位。整个定位实验数据表明,物体室内的位置平均测量误差只有4.2cm,其定位精度比起常见的超声波与红外线定位系统提高6.7%,比基于蓝牙角度测量的定位系统定位精度提高20%,比超宽带定位系统提高72%。物体定位误差小,定位精准。
关键词
ROSSLAM
激光雷达
三维
点
云
图像
Gmapping
物体定位
Keywords
ROS SLAM
lidar
3D point cloud image
gmapping
object location
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
TH753 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
基于图像三维重建的隧道超欠挖检测方法研究
被引量：
21
3
作者
阳军生
张宇
祝志恒
傅金阳
谢壮
王立川
机构
中南大学土木工程学院
广州地铁设计研究院股份有限公司
中国铁路成都局集团公司有限公司
出处
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期714-723,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(51608539,51878669)
中国博士后科学基金资助项目(2016M592451,2017T100610)。
文摘
提出一种基于图像三维重建的隧道超欠挖检测方法。该方法基于计算机视觉运动恢复结构算法(SFM)和半全局匹配算法(SGM)实现隧道实际开挖轮廓图像三维点云重建,再利用Delaunay三角剖分算法实现隧道实际开挖轮廓三维曲面模型重建,并基于设计开挖轮廓线和中心轴线建立隧道设计开挖轮廓三维曲面模型;以蒙华铁路大围山隧道DK1665+454—DK1665+484作为工程试验段进行现场试验分析,对所提方法有效性进行验证。研究结果表明:通过隧道实际开挖轮廓三维曲面模型与设计的开挖轮廓三维曲面模型比较分析,可实现对不同类型隧道整体超欠挖状况、超欠挖值、超欠挖面积以及超欠挖体积进行检测与评价;隧道设计开挖轮廓三维曲面模型具有数据采集设备简单、不干扰施工、检测范围全面、检测结果准确的特点;图像三维重建检测方法可实现隧道超欠挖准确检测,检测精度与三维激光扫描检测方法的相近,且比传统检测方法的精度高。
关键词
隧道工程
超欠挖
运动恢复结构
半全局匹配
三维图像点云
图像
三维
重建
Keywords
tunnel engineering
under-over break
structure from motion
semi-global matching
threedimensional image point cloud
image three-dimensional reconstruction
分类号
U45 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
下载PDF
职称材料
题名
针对复杂环境的模块化栅格地图构建算法
被引量：
10
4
作者
秦玉鑫
张高峰
王裕清
机构
河南理工大学机械与动力工程学院
河南理工大学工程训练中心
出处
《控制工程》
CSCD
北大核心
2016年第10期1627-1633,共7页
基金
国家自然科学基金<监测机器人数据传输与控制理论研究>(U1261115)
2012年度高等学校博士学科学科点专项科研基金(20124116110003)
河南省省部共建国家重点实验室培育基地开放基金项目(WS2012A06)
文摘
针对煤矿灾害救灾与信息探测机器人的自主导航问题,提出了一种用模块化的局部栅格地图表示复杂三维环境的地图构建算法。该算法使用TOF相机对三维环境信息进行获取,形成三维点云坐标矩阵。通过对坐标阵中每个点进行计算,判断坐标点在局部栅格地图中的位置,创建新的局部栅格地图,并对栅格单元占据概率进行实时更新,创建完整的全局环境栅格地图。根据栅格单元中坐标点的密度,对障碍物进行类型划分,确定通行区域与不可通行区域,简化路径规划的算法。实验结果和数据分析证明了本文地图构建方法的有效性和实用性。
关键词
TOF相机
模块化局部栅格地图
三维
点
云
图像
路径规划
Keywords
TOF camera
modular local grid map
3D point cloud image
path planning
分类号
TP24 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于图像三维重建的隧道喷射混凝土回弹率测定方法研究
阳军生
王子建
汤宇
梁雄
刘德安
《建筑科学与工程学报》
CAS
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
基于ROS与三维点云图像的室内物体精准定位
于洋
朴燕
倪焱
佀同岭
《液晶与显示》
CAS
CSCD
北大核心
2019
1
下载PDF
职称材料
3
基于图像三维重建的隧道超欠挖检测方法研究
阳军生
张宇
祝志恒
傅金阳
谢壮
王立川
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
21
下载PDF
职称材料
4
针对复杂环境的模块化栅格地图构建算法
秦玉鑫
张高峰
王裕清
《控制工程》
CSCD
北大核心
2016
10
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