基于形函数的隧道衬砌内壁影像展平方法及其应用.pdfVIP

第 11卷 第 3期 铁道科学与工程学报 Volume 11 Number3 2014年6月 JournalofRailwayScienceandEngineering June2014 基于形函数的隧道衬砌 内壁影像展平方法及其应用 祝志恒 ，阳军生 ，肖超 ，刘庆潭 (1．中南大学 土木工程学院，湖南 长沙410075； 2．广东华路交通科技有限公司，广东广州510420) 摘 要：通过透视变换和四边形八节点形函数变换2种平面变换方法即可建立影像像素与展平坐标系之间的关系，生成基 于影像的展开图，提出一种基于形函数的隧道衬砌影像展平变换方法。通过数值模拟测试，得 出展平照片的误差分布 以及 不同拍摄位置对误差的影响。最后通过案例给出方法实际应用的效果。结果表明：基于形函数变换的展平方法反需要衬 砌表面照片及照片中8个控制点的展平坐标即能建立隧道影像与展开平面之间的坐标关系。该方法所产生的误差很小。 具有较高的实用性。 关键词 ：形函数变换 ；隧道病害展开图；隧道检测 中图分类号 ：U455．43 文献标志码：A 文章编号：1672—7029(2014)03—0101～06 A methodfortunnelliningsurfacephotoflatteningbasedonshapefunctionstransform ZHUZhiheng ，YANGJunsheng，XIAOChao，LIUQintan (1．SchoolofCivilEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410075，China； 2．GuangdongHualuTrafficTechnologyCo．，Ltd．，Guangzhou510420，China) Abstract：Animagetransform methodforflatteningtunnelliningphotowasproposedinthispaperbasedonshape functionstransfomr ．Itwouldbeconvenienttobuildtunnelliningexpansionplanonthebasisofflattenedimage， ofritonlyusetwoplanetransform methodsi．e．，perspectivetransform and eightnodesshapefunctionstrans— ofmr ．Feasibilityofthemethodwasvalidatedthroughnumericalsimulation．Meanwhile，theerrorsdistributionof flattenedimageandtheinfluenceoferrorsatdifferentshotpositionwerealsoobtained．Finally，exampleswere giventoshow theeffectofthemethodutilizedtheinpracticalapplication．Theresultsshow that，basedonflat— teningofshapefunctionstransfomr ，thecoordinaterelationship betweentunnelphotosandtheflatteningplane canbeestablishedwithtunnelliningsurfacephotoandflatteningcoordinatesofeightcontrolpointsofphoto．The errorofthismethodissmall，whichshowsgoodpracticality． Keywords：shapefunctionstransform；tunneldiseaseexpansionplan；tunneldetection 在隧道结构的检测中，绘制展开图是一种及其 始，多采用 目视检查隧道表面，并手工在