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自适应全变差和低秩约束的高光谱图像稀疏解混 被引量：1
1
作者 徐晨光 郭禹 +4 位作者 李峰 刘翼 李艳 邓承志 刘燕德 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第4期1071-1081,共11页
高光谱稀疏解混是利用一个含有丰富的端元光谱信息的光谱库作为先验,并对高光谱数据进行分解,得到与光谱库中各端元光谱对应的丰度的图像处理技术。然而目前大多数稀疏解混方法,在高噪声条件下的解混效果不佳,且很多去噪解混算法只是片... 高光谱稀疏解混是利用一个含有丰富的端元光谱信息的光谱库作为先验,并对高光谱数据进行分解,得到与光谱库中各端元光谱对应的丰度的图像处理技术。然而目前大多数稀疏解混方法,在高噪声条件下的解混效果不佳,且很多去噪解混算法只是片面的利用了高光谱的某些特性,并没有对高光谱特性进行全面考虑,从而影响了解混算法的精度。为了解决这一问题,创新地提出了一种基于自适应全变差和低秩约束的高光谱图像稀疏解混方法。首先对稀疏解混算法进行了详细的介绍,接着对自适应全变差和低秩约束的高光谱图像稀疏解混算法进行建模,提出自适应全变差和低秩约束的高光谱图像稀疏解混算法。该算法把高光谱数据的低秩特性和自适应TV空间特性进行了融合,在保持丰度的低秩性和稀疏性的同时,自适应调整丰度矩阵在不同结构下全变差正则化的水平差和垂直差比例,达到更好的去噪效果。然后,使用ADMM算法对新的模型进行求解。最后,利用SUnSAL-TV,ADSpLRU,S2WSU,SU-ATV等几种比较经典的算法与本算法比较,通过两组模拟数据和一组真实数据来实验验证算法的好坏。两组模拟数据分别是在背景单一的DC1和背景复杂的DC2中各自加入10、15和20 dB三种高斯噪声得到的数据。模拟数据实验通过利用不同算法对这两组数据解混,对解混结果的信号与重建误差比、丰度重构正确率和稀疏度三个数值来比较,并对几种算法解混后的丰度图像、丰度图像与真实图像的差值图等信息进行观察对比,从而分析几种算法的好坏。真实数据实验是利用了内华达州的Cuprite矿区高光谱真实数据对解混结果进行分析对比,进一步用真实数据验证本算法的优势。实验结果表明:本方法相对于较为流行的几种解混方法具有更好的鲁棒性和解混效果,在SRE方面提高了11.4%~310.2%,拥有更出色的性能。 展开更多
关键词 稀疏解混 自适应全变差 低秩约束 高光谱图像
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融合RSSI-TDOA的煤矿井下机车定位 被引量：1
2
作者 赵斌 付帅 +1 位作者 高丽霞 李森森 《测绘通报》 北大核心 2025年第6期84-89,122,共7页
针对矿井转辙机无线控制中需要对道岔区域内机车精准定位的问题,本文提出了一种融合接收信号强度指示(RSSI)和到达时间差(TDOA)的远距离无线电(LoRa)辅助定位方法。首先,根据改进的路径损耗因子建立了RSSI测距模型,并通过基于卡尔曼滤... 针对矿井转辙机无线控制中需要对道岔区域内机车精准定位的问题,本文提出了一种融合接收信号强度指示(RSSI)和到达时间差(TDOA)的远距离无线电(LoRa)辅助定位方法。首先,根据改进的路径损耗因子建立了RSSI测距模型,并通过基于卡尔曼滤波、高斯滤波、中值滤波和均值滤波的混合滤波方法减少噪声影响;然后,采用加权质心三边定位算法初步确定机车坐标;最后,通过TDOA泰勒级数迭代法优化定位精度。试验结果表明,经过混合滤波处理后,在25 m范围内的测距误差小于1.5 m,优化后的矿机车定位坐标精度优于0.1 m。试验表明,融合算法相较于单一RSSI定位算法提升了定位精度,为矿机车在道岔区域的精准定位提供了新的解决方案,提升了矿井转辙机无线控制系统的安全性和可靠性。 展开更多
关键词 矿车定位 测距算法 混合滤波算法 RSSI TDOA LoRa 无线通信
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堤防设施三维模型重建与地理空间分析的关键技术研究
3
作者 刘明松 邱中军 +2 位作者 毕强 刘忠贞 曹诗颂 《测绘通报》 北大核心 2025年第S1期73-77,共5页
在水利建设领域依然以二维设计为主的当前,如何充分利用实景三维测绘成果的优势,在服务BIM设计的同时全面支撑传统设计全过程,完成多专业融合多角度支撑服务的关键技术研究十分迫切。本文以水工堤防设计需求为例,研究服务建设需求的测... 在水利建设领域依然以二维设计为主的当前,如何充分利用实景三维测绘成果的优势,在服务BIM设计的同时全面支撑传统设计全过程,完成多专业融合多角度支撑服务的关键技术研究十分迫切。本文以水工堤防设计需求为例,研究服务建设需求的测绘与设计基础成果三维模型重建方法和基于三维模型的地理空间分析关键性技术路线,解决工程勘测设计中应用实景三维成果的难题。实现以三维地理空间为载体的数字地形与设计实体的空间套转和建设占地、填挖方量的空间计算,促使设计成果结构性优化。实践证明,本文研究能够促进新型测绘成果与设计过程的深入融合,能够利用三维地理空间优势改进优化工程设计工艺,提高成果质量和工作效率。 展开更多
关键词 实景三维 地理空间转换 地理空间分析
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基于无人机和数字孪生的边坡施工安全动态评估与反馈方法
4
作者 陈超 阿迪力•如苏力 +3 位作者 李晓军 芮易 吕艳云 路林海 《测绘通报》 北大核心 2025年第5期131-137,共7页
无人机(UAV)技术与数字孪生技术在工程应用的不断拓展,为提升工程监测与管理水平提供了新的契机。针对高边坡工程中的不利工况对工程安全和周边环境构成严重威胁,本文提出了一种基于无人机和数字孪生技术的边坡施工安全动态评估与反馈方... 无人机(UAV)技术与数字孪生技术在工程应用的不断拓展,为提升工程监测与管理水平提供了新的契机。针对高边坡工程中的不利工况对工程安全和周边环境构成严重威胁,本文提出了一种基于无人机和数字孪生技术的边坡施工安全动态评估与反馈方法,以提高边坡工程的安全性和效率。首先,通过工程现场测试给出无人机采集边坡工程虚拟多目数字图像的方法与步骤,采集边坡图像数据,并基于SFM-MVS算法构建边坡工程的三维数字模型;其次,通过基于体素的空间几何分析算法,动态计算边坡开挖宽度和深度;然后,采用点云切片细分模型,通过考虑空间延展的边坡露头结构面产状识别算法获取结构面几何参数;最后,将这些数据映射到数字模型,建立与实际边坡对应的数字孪生模型,通过持续的数据采集、分析和模拟,对施工活动引起的边坡稳定性变化进行即时评估和反馈。结果表明,该方法可增强边坡稳定性分析的及时性与准确性,为边坡工程提供新的预防与应对机制。 展开更多
关键词 边坡工程 无人机 数字孪生 稳定性分析 动态更新
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复杂山区滑坡监测设备抛投无人机智能路径规划
5
作者 赵丽华 史康怀 瞿伟 《大地测量与地球动力学》 北大核心 2025年第3期319-324,共6页
GNSS技术被广泛应用于滑坡监测,但在复杂和高危环境下,监测设备难以安装,而利用无人机抛投有望实现监测设备的无人化部署。针对无人机续航以及复杂环境下地形威胁等问题,抛投无人机的路径规划作为基础任务尤为关键。将复杂山区抛投无人... GNSS技术被广泛应用于滑坡监测,但在复杂和高危环境下,监测设备难以安装,而利用无人机抛投有望实现监测设备的无人化部署。针对无人机续航以及复杂环境下地形威胁等问题,抛投无人机的路径规划作为基础任务尤为关键。将复杂山区抛投无人机路径规划问题分为地质灾害区域三维实景地图构建、代价函数设计、航迹规划算法3个方面展开研究,并将基于自适应权重和Levy飞行策略的鲸鱼优化算法应用于抛投无人机航迹规划。以四川省汉源县红岩子滑坡为研究区,实现了复杂山区GNSS监测装备抛投无人机的路径规划。 展开更多
关键词 滑坡监测 复杂山区 抛投无人机 路径规划 鲸鱼优化算法
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一种新型的拖曳式水深测量系统
6
作者 沈蔚 王张江尧 +2 位作者 王梓程 丁子涵 冯奇滨 《测绘通报》 北大核心 2025年第3期87-92,共6页
针对当前大范围水域调查和测深工作的迫切要求,本文设计了一种新型拖曳式水深测量系统。该系统对现有单波束水深测量装置进行了创造性改进,设计了模块化的电子仓和浮体,利用无人机等设备快速布放和回收,并以水面拖曳的方式快速开展水深... 针对当前大范围水域调查和测深工作的迫切要求,本文设计了一种新型拖曳式水深测量系统。该系统对现有单波束水深测量装置进行了创造性改进,设计了模块化的电子仓和浮体,利用无人机等设备快速布放和回收,并以水面拖曳的方式快速开展水深测量。CFD仿真分析和实地测试表明,该系统在不同水流速度下均表现出良好的阻力性能和稳定性,当水流速度最大为3 m/s时,该系统所受阻力为53.36 N;系统在开放水域开展水深测量的内符合精度为0.0245 m,对比无人船内符合测量精度为0.0342 m,试验精度符合国家相关规范的要求。该系统精度可靠、运行稳定,可快速布放和回收,特别适用于边坡陡峭、无人船无法布放或密集排列的坑塘等的测量。研究结果验证了该系统在复杂水域中的应用潜力,为水深测量工作提供了创新的解决方案。 展开更多
关键词 水深测量系统 拖曳 模块化 CFD仿真 精度验证
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集成边缘门控与多尺度空间注意的排水管道缺陷分割模型
7
作者 陈登峰 赵航辉 +2 位作者 刘世鹏 孟屯良 王泽鹏 《测绘通报》 北大核心 2025年第6期97-102,共6页
城镇地下排水管道老化问题导致管道破损、堵塞等现象频发。人工检测方法难以满足不断增长的检测需求,现有智能化检测技术在应对形状不规则、细节丰富的缺陷边界时,其交并比仍存在提升空间。本文提出了一种提升缺陷边界识别性能的排水管... 城镇地下排水管道老化问题导致管道破损、堵塞等现象频发。人工检测方法难以满足不断增长的检测需求,现有智能化检测技术在应对形状不规则、细节丰富的缺陷边界时,其交并比仍存在提升空间。本文提出了一种提升缺陷边界识别性能的排水管道语义分割模型PGGNet,模型中的GEA通过拉普拉斯边缘检测算法整合边缘特征,提高了对缺陷边界的捕捉能力;MGSA-SSM则结合状态空间模型和MGSA的多尺度机制,引导模型从不同尺度捕捉缺陷的全局轮廓与局部细节,从而提升复杂边界的识别能力。试验结果表明,PGGNet在与主流算法对比中表现出色,mPA达94.32%,mIoU达93.08%,可满足排水管道自动化缺陷检测需求。 展开更多
关键词 城镇地下排水管道 缺陷检测 PGGNet 门控机制 多尺度引导空间注意模块
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基于Relief-F特征优选的滑坡影响因子提取及易发性建模分析
8
作者 方露 邢尹 《测绘通报》 北大核心 2025年第6期90-96,共7页
为解决现有滑坡易发性评价模型精度不足和单一决策模型局限性的问题,本文提出了一种集成智能组合算法优化RF的PSO-GA-RF集成模型。采用著名的过滤式特征选择方法——Relief-F算法,对滑坡致灾因子进行权重排序,剔除冗余特征,优化分类结果... 为解决现有滑坡易发性评价模型精度不足和单一决策模型局限性的问题,本文提出了一种集成智能组合算法优化RF的PSO-GA-RF集成模型。采用著名的过滤式特征选择方法——Relief-F算法,对滑坡致灾因子进行权重排序,剔除冗余特征,优化分类结果,从而减少了依赖主观判断提取影响因子的问题,降低了人为误差。PSO-GA-RF集成模型融合了多种算法的优势,对RF模型的参数进行优化,简化了参数选择的烦琐过程,减小了误差。试验结果表明,PSO-GA-RF集成模型在预测性能和效率上均优于RF和GA-RF模型。 展开更多
关键词 滑坡 易发性 影响因子 Relief-F PSO-GA-RF
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水库峡谷区北斗/GNSS变形监测方法对比分析与精度评估 被引量：3
9
作者 齐智勇 毛延翩 +6 位作者 方荣新 胡星辉 汤正阳 谭大文 都旭煌 侯春尧 叶世榕 《大地测量与地球动力学》 北大核心 2025年第3期239-243,278,共6页
基于溪洛渡水电站的可移动北斗变形监测系统,利用GNSS测站水平变形模拟实验,开展静态差分、事后动态差分(PPK)和动态精密单点定位(PPP)3种方法对比分析与形变监测精度评估。结果表明,单BDS与GPS+BDS双系统的观测精度相当,在3种解算方法... 基于溪洛渡水电站的可移动北斗变形监测系统,利用GNSS测站水平变形模拟实验,开展静态差分、事后动态差分(PPK)和动态精密单点定位(PPP)3种方法对比分析与形变监测精度评估。结果表明,单BDS与GPS+BDS双系统的观测精度相当,在3种解算方法中,静态差分精度最高,双系统和单BDS的外符合精度分别优于0.5 mm和0.7 mm,基线差分方法通过24 h长时序观测能够更加有效地消除坝区水汽干扰和电离层及多路径误差;动态PPK双系统和单BDS结果的最大误差分别为0.5 mm和1 mm,动态PPP分别为1.7 mm和1 mm,说明PPK和PPP也能获得精度接近1 mm的形变监测结果,具有较大的应用潜力。 展开更多
关键词 大坝变形监测 北斗 差分定位 精密单点定位
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一种结合时序分解与相似分量重组的深度学习滑坡位移组合预测模型 被引量：3
10
作者 瞿伟 李达 +1 位作者 李久元 边子策 《大地测量与地球动力学》 北大核心 2025年第3期221-230,共10页
在对滑坡监测数据粗差进行有效处理及充分顾及滑坡监测数据自身特性的基础上,提出一种结合时序分解与相似分量重组的深度学习滑坡位移组合预测模型。首先,利用孤立森林法对滑坡时序监测数据的显著粗差进行处理,再对其平稳性、自相关性... 在对滑坡监测数据粗差进行有效处理及充分顾及滑坡监测数据自身特性的基础上,提出一种结合时序分解与相似分量重组的深度学习滑坡位移组合预测模型。首先,利用孤立森林法对滑坡时序监测数据的显著粗差进行处理,再对其平稳性、自相关性、正态性进行综合分析,确定模型预测中输入特征序列的最佳长度;其次,利用集合经验模态分解(EEMD)方法,将非稳态滑坡监测数据分解为多个平稳时间序列,再结合样本熵与K-means算法将其划分为高频、中频、低频3类时间分量;最后,通过对比不同神经网络模型的预测精度,分别构建适合于3类时间分量的预测模型,再将预测结果相叠加,实现对滑坡位移的高精度预测。实验区典型滑坡体北斗/GNSS监测数据测试表明,本文组合预测模型对含有显著粗差的滑坡监测数据具有较好的适用性,相较于单一及现有组合模型可显著提高滑坡位移预测精度。 展开更多
关键词 滑坡位移预测 集合经验模态分解 样本熵 深度神经网络 时间卷积网络
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改进YOLOv5的复杂场景下水泥路面病害检测 被引量：2
11
作者 张在岩 宋伟东 邬嘉晨 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期102-112,共11页
针对国内水泥路面病害检测数据集缺乏、规模小、场景单一,以及深度学习算法在复杂场景下泛化能力不足的问题,提出一种基于改进YOLOv5的路面病害检测算法。收集并构建包含11862张图像的水泥路面病害检测数据集,覆盖9类场景下的3类最常见... 针对国内水泥路面病害检测数据集缺乏、规模小、场景单一,以及深度学习算法在复杂场景下泛化能力不足的问题,提出一种基于改进YOLOv5的路面病害检测算法。收集并构建包含11862张图像的水泥路面病害检测数据集,覆盖9类场景下的3类最常见病害类型;通过融合以IoU度量的K-Means聚类算法和遗传算法获取模型训练的先验锚框;在特征增强阶段,引入轻量级上采样模块(CARAFE),减少特征重组过程中的信息损失;引入顾及通道、高度和宽度维度的多维协同注意力模块(MCA),增强多尺度病害特征的辨别力。实验结果表明:所提算法在保持较快推理速度的前提下,F1分数和平均精确率(mAP)分别达到75.5%和81.6%,优于5种主流的目标检测算法。实例分析表明:基于改进YOLOv5的路面病害检测算法能够满足大规模水泥路面病害智能检测与破损状况评价的实际需求。 展开更多
关键词 水泥路面 深度学习 ISTD-PDD3数据集 病害检测 ISTD-YOLO模型
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高能同步辐射光源增强器隧道网测量及精度研究
12
作者 闫皓月 董岚 +12 位作者 王铜 梁静 马娜 王小龙 门玲鸰 卢尚 韩圆颖 闫路平 张露彦 刘晓阳 李波 何振强 柯志勇 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第9期79-90,共12页
随着粒子加速器对束流的稳定性要求越来越高,对工程控制网的精度提出了更高的要求,以高能同步辐射光源(HEPS)周长454 m的增强器为例,针对隧道内空间狭长、无法大范围通视的不利条件,提出了基于激光跟踪仪精密测量的控制网布设方案及测... 随着粒子加速器对束流的稳定性要求越来越高,对工程控制网的精度提出了更高的要求,以高能同步辐射光源(HEPS)周长454 m的增强器为例,针对隧道内空间狭长、无法大范围通视的不利条件,提出了基于激光跟踪仪精密测量的控制网布设方案及测量方法;同时,面对测量环节中测站多和测点密的数据有效性检测难题,提出了相邻单站拟合及多站拟合的观测过程质量控制方法,点位拟合误差RMS优于0.1 mm;最终,控制网的径向、切向及高程方向各坐标分量的绝对点位误差RMS达到0.2 mm,满足设备安装精度要求。同时,为了监测增强器土建完毕初期的稳定性,对增强器控制网在一年内进行了两期观测,测量结果表明:增强器隧道在一年内产生了10 mm左右变形,具体表现为隧道地基在正东偏南、正北偏西、正南偏西三区域向外膨胀。 展开更多
关键词 高能同步辐射光源 控制网 激光跟踪仪 平差处理 精度分析
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超宽带多锚点弹性辅助的视觉/惯性紧耦合导航
13
作者 罗豪龙 李建胜 +3 位作者 徐志涛 王力 张世田 李广云 《光学精密工程》 北大核心 2025年第3期452-465,共14页
视觉惯性UWB松耦合导航方法需要提前构建UWB坐标系统和获取UWB锚点位置,导致它在实际应用中耗费大量时间和精力。针对单锚点辅助的视觉惯性紧耦合导航方法,由于单个UWB锚点只提供了一维距离约束信息,对系统的精度和稳定性的提升有限。... 视觉惯性UWB松耦合导航方法需要提前构建UWB坐标系统和获取UWB锚点位置,导致它在实际应用中耗费大量时间和精力。针对单锚点辅助的视觉惯性紧耦合导航方法,由于单个UWB锚点只提供了一维距离约束信息,对系统的精度和稳定性的提升有限。为了降低系统的配置难度和提高系统的定位性能,提出了一种无需提前获取UWB锚点位置、具有普遍适用性的UWB多锚点弹性辅助视觉/惯性导航紧耦合方法。首先,基于即插即用的思想提出了一种UWB多锚点在线异步位置估计方法,以确保UWB锚点信息的及时利用。其次,采用弹性因子图优化框架建立视觉惯性UWB紧耦合的因子图模型,从而实现视觉/惯性/UWB多锚点的紧耦合导航。最后,利用开源VIRAL数据集和真实世界采集的数据集对所提出的方法进行了验证。实验结果表明:相较于先进的VINS-MONO和VIR-SLAM开源算法,本文方法的定位精度分别平均提升了30.61%和23.19%。这表明所提出的UWB多锚点弹性辅助视觉/惯性紧耦合导航方法具有更高的定位精度和更强的稳定性。 展开更多
关键词 UWB多锚点 异常值检测 锚点位置估计 因子图优化 紧耦合导航
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地面沉降立体监测数据融合方法
14
作者 杨魁 邱亚辉 +3 位作者 徐骏千 梁军 李文彬 孙国昱 《测绘通报》 北大核心 2025年第2期122-126,142,共6页
针对目前单一监测方法造成的地面沉降情况掌握不精确的问题,本文采用平台、参数协同完善了“空中-地表-地下”的地面沉降立体监测体系,构建了空中与地表测量的融合模型后,利用最小二乘法获取高精度沉降数据;采用可视化、时空统计等方法... 针对目前单一监测方法造成的地面沉降情况掌握不精确的问题,本文采用平台、参数协同完善了“空中-地表-地下”的地面沉降立体监测体系,构建了空中与地表测量的融合模型后,利用最小二乘法获取高精度沉降数据;采用可视化、时空统计等方法开展了空中/地表与地下数据融合,实现地面沉降精准诱因的获取。以天津市某区域为例,本文构建了由InSAR、水准、分层标等组成的地面沉降立体监测体系;利用InSAR、GNSS、水准监测数据进行融合获取高精度的地面沉降成果,中误差提高比率达20%,验证了空中与地表融合方法的有效性。此外通过结合地下水位、一孔多标分层标观测数据,从定性与定量角度进行集成分析,得到地下水开采是该区域地面沉降较严重主要原因的结论。试验结果验证了本文方法能提高地面沉降监测的可靠性,实现地面沉降诱因精准判断,其结果可为地面沉降综合防治提供支撑。 展开更多
关键词 地面沉降 立体监测 数据融合 分层标监测 沉降诱因
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无砟轨道高平顺多约束自适应迭代优化方法研究
15
作者 李阳腾龙 王平 +3 位作者 岑敏仪 何庆 张同刚 闫广峰 《铁道学报》 北大核心 2025年第3期91-98,共8页
轨道的高平顺性是确保高速列车平稳、安全运行的关键。目前,轨道不平顺状态调整方案制定的主要方式是采用随机软件,以人工手动调整为主,依据剩余偏差反馈的轨道平顺性效果修正调整方案。该方式不仅费时费力,且受人为因素影响,难以获取... 轨道的高平顺性是确保高速列车平稳、安全运行的关键。目前,轨道不平顺状态调整方案制定的主要方式是采用随机软件,以人工手动调整为主,依据剩余偏差反馈的轨道平顺性效果修正调整方案。该方式不仅费时费力,且受人为因素影响,难以获取客观最优的精调方案。提出无砟轨道高平顺多约束自适应迭代优化方法,以预设长度的钢轨分段为基本单元,逐点滑动分段区间求解待调整钢轨的扣件优化调整量,并基于整体轨道不平顺评价迭代修正约束界值,根据迭代终止判定和最佳次数判定条件获取全局最优的钢轨扣件调整量。该方法可高效、准确、自动化实现复杂约束条件下轨道高平顺及其最优调整量的双重目标,解决轨道几何状态调整方案制定费时费力、调整效果参差不齐的问题,研究成果可对高速铁路轨道竣工测量和运维服务提供参考。 展开更多
关键词 高速铁路 静检系统 轨道不平顺 迭代寻优 高平顺优化
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基于Faster R-CNN和Mask R-CNN的滑坡自动识别研究 被引量：3
16
作者 于宪煜 杨森 《大地测量与地球动力学》 北大核心 2025年第1期1-4,12,共5页
基于高分一号影像,以三峡库区库首段为例,通过目视解译出160个滑坡样本,按照9∶1比例分为训练样本和验证样本,分别利用Faster R-CNN和Mask R-CNN算法构建滑坡自动识别模型。为进一步对比分析不同样本比例下两种模型的性能,分别采用8∶2... 基于高分一号影像,以三峡库区库首段为例,通过目视解译出160个滑坡样本,按照9∶1比例分为训练样本和验证样本,分别利用Faster R-CNN和Mask R-CNN算法构建滑坡自动识别模型。为进一步对比分析不同样本比例下两种模型的性能,分别采用8∶2、7∶3、6∶4的样本比例进行计算。研究结果表明,Mask R-CNN模型识别结果准确率、召回率和F 1分数等3项指标均优于Faster R-CNN;且经过交叉验证,证明Mask R-CNN模型的性能更为稳定。 展开更多
关键词 深度学习 滑坡识别 Mask R-CNN Faster R-CNN 交叉验证
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基于点云特征提取的桥梁节段虚拟拼装方法
17
作者 王雷 李盛 +3 位作者 丁小平 李瑞杰 张玉元 邓文 《测绘通报》 北大核心 2025年第8期62-69,共8页
针对目前大型梁桥工程应用中虚拟预拼装技术存在的数据量巨大、不适用于栓接结构、仅考虑1+1拼接等问题,本文以沙坡头黄河公路大桥为工程背景,提出了基于点云特征提取的钢梁节段虚拟拼装方法。该虚拟拼装方法使用局部+整体扫描的策略解... 针对目前大型梁桥工程应用中虚拟预拼装技术存在的数据量巨大、不适用于栓接结构、仅考虑1+1拼接等问题,本文以沙坡头黄河公路大桥为工程背景,提出了基于点云特征提取的钢梁节段虚拟拼装方法。该虚拟拼装方法使用局部+整体扫描的策略解决了数据采集时间长、运算量大的问题,通过统计离群点移除(SOR)算法、空间采样算法等完成对点云数据的去噪和降采样处理;为了对栓接构件进行虚拟拼装,基于随机抽样一致(RANSAC)拟合算法提出平面识别分割、空间点云投影降维、三维点云圆孔拟合及圆孔中心坐标提取方法;针对构件虚拟拼装仅考虑1+1拼接的问题,基于迭代最近点(ICP)算法提出了从加工偏差到拼接偏差的整体虚拟预拼装方法。工程应用表明,扫描识别与测量的误差最大为0.15 mm,虚拟拼装的该节段拼接合格率为97%,比传统的方法更全面、更精确。该方法具有自动化程度高、模拟效果好且适用于整体结构的优点,可为大型桥梁钢梁节段的虚拟拼装提供技术支撑。 展开更多
关键词 钢梁节段 栓接结构 点云 虚拟预拼装 RANSAC 拼装偏差
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基于双目立体视觉与点云配准的物料堆体积测量 被引量：4
18
作者 赵英宝 李华伟 +2 位作者 黄丽敏 张美琪 刘慧贤 《金属矿山》 北大核心 2025年第3期138-147,共10页
随着企业对精准盘库需求不断增加,而传统体积测量方法无法满足实际生产要求,为解决这一难题,提出了一种基于双目立体视觉与点云配准相结合的体积测量方法,旨在提高物料堆体积测量的精度和效率。首先,利用双目相机采集2组具有相同高度不... 随着企业对精准盘库需求不断增加,而传统体积测量方法无法满足实际生产要求,为解决这一难题,提出了一种基于双目立体视觉与点云配准相结合的体积测量方法,旨在提高物料堆体积测量的精度和效率。首先,利用双目相机采集2组具有相同高度不同角度的物料堆俯视图像,同时改进AD-Census算法,针对传统Census变换过度依赖中心像素的问题,提出了一种基于高斯加权的改进Census变换,并在代价计算中加入梯度代价,提高了视差计算的准确性和算法的稳定性。然后,利用改进的AD-Census算法对2组物料堆图像进行立体匹配生成物料堆的三维点云。再通过ICP算法实现点云配准和融合,提高物料堆点云数据的准确性和完整性。最后,采用Delaunay三角剖分算法对点云进行三角剖分并计算体积。经过多次试验证明,该方法在测量物料堆体积时误差为3.02%,较改进前降低了1.04个百分点,测量时间不超过10 min,能够满足物料堆体积测量试验要求。改进后的测量方法较原始方法在测量精度上有一定的提升,对于企业精准盘库应用有一定的参考意义。 展开更多
关键词 双目立体视觉 点云配准 DELAUNAY 三角剖分 物料堆体积计算
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耦合二次模态分解和优化LightGBM的大坝变形预测模型
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作者 孔颢 丁勇 李登华 《大地测量与地球动力学》 北大核心 2025年第11期1171-1179,共9页
提出一种结合二次模态分解与蝴蝶优化算法(BOA)优化轻量梯度提升机(LightGBM)的大坝变形预测模型。首先,利用自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)对训练集数据进行分解并计算分解子序列的复合熵;然后,通过K-means聚类算法将分解子... 提出一种结合二次模态分解与蝴蝶优化算法(BOA)优化轻量梯度提升机(LightGBM)的大坝变形预测模型。首先,利用自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)对训练集数据进行分解并计算分解子序列的复合熵;然后,通过K-means聚类算法将分解子序列分为高、低频两类,对高频信号数据进行变分模态分解(VMD);最后,使用BOA优化的LightGBM模型进行预测。实例表明,该方法能有效处理变形数据,提高数据平稳性,且预测精度明显优于传统方法,nMAPE、MSE、MAE指标分别降低16.2%~22.5%、16.8%~28.1%、16.2%~22.5%。 展开更多
关键词 二次模态分解 高低频信号划分 蝴蝶优化算法 轻量梯度提升机 变形预测
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大型地下洞室的TLS点云变形监测研究
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作者 王浩帆 李彪 +3 位作者 李涛 肖培伟 钱洪建 徐奴文 《测绘通报》 北大核心 2025年第8期76-82,共7页
大型地下洞室中变形控制不及时可能会对人员安全和工程进度构成严重威胁,对地下洞室进行变形监测对于预防工程灾害具有重要意义。为解决大型地下洞室工程中变形监测效率低且信息不全面的问题,本文提出了一种基于TLS点云的变形观测技术... 大型地下洞室中变形控制不及时可能会对人员安全和工程进度构成严重威胁,对地下洞室进行变形监测对于预防工程灾害具有重要意义。为解决大型地下洞室工程中变形监测效率低且信息不全面的问题,本文提出了一种基于TLS点云的变形观测技术。该技术包括结合RANSAC Shape Detection算法与曲面变化量的半自动点云降噪处理,以及基于M3C2算法的洞室表面变形计算,实现了大型地下洞室变形全面、高效的监测。应用该技术对旭龙电站主厂房典型区域支护变形进行监测,发现在施工频繁阶段Yc0+140—Yc0+170区间,下游侧拱座存在明显变形条带,且该结果与现场传统变形监测结果一致。观测结果为大型地下洞室变形控制提供了更为全面的三维变形信息,并提高了变形监测的效率。 展开更多
关键词 大型地下洞室 旭龙水电站 TLS点云 表面变形 点云降噪
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