[发明专利]图像拼接技术在隧道围岩变形非接触测量中的应用

权利要求书

1.图像拼接技术在隧道围岩变形非接触测量中的应用，其特征在于：包括监测断面全景图的获取及图像信息的处置，实现隧道大尺寸断面围岩变形的非接触的测量；

其1在隧道围岩地段设定的监测断面（12）上，均布有待测点（1～6）与图像拼接标志点（7、8）；将精密三维控制场（9、10）摆放在监测断面（12）前方，靠近监测断面的位置；将数码相机（11）固定摆放在监测断面（12）和精密三维控制场（9、10）的前方，以确定能够清晰地观察到监测断面（12）的局部待测点（1～3）、图像拼接标志点（7、8）和精密三维控制场（9、10）的局部标识球（13），此部分标识球（13）属于精密三维控制场（9）；将数码相机（11）自动定焦后锁定焦距，进行拍摄；

其2水平转动数码相机（11），使数码相机（11）的光轴平行地面，拍摄囊括监测断面（12）的局部待测点（4～6）、图像拼接标志点（7、8）和精密三维控制场（9、10）的局部标识球（13），此部分标识球（13）属于精密三维控制场（10）的重叠子画面；随时调整数码相机（11）的位置，根据上述方法获取多组不同方位的重叠子画面组；

其3将精密三维控制场（9、10）的标识球（13）作为控制点，对重叠的子画面进行畸变校正，再依据图像拼接标志点（7、8），对校正的重叠的子画面进行图像拼接，从而得到不同方位监测断面（12）的全景图；

其4通过图像分割和目标提取的方法，对全景图组中的控制点和待测点进行提取，并进行亚像素定位，获得各全景图中控制点和所有待测点（1～6）的平面坐标，利用直接线性变换法解算出待测点（1～6）的空间三维坐标，得出同期观测待测点间的测线长度和不同观测待测点间测线长度的变化，此变化量及围岩的位移数据，从而实现隧道大尺寸断面围岩变形的非接触测量的精准结果。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：该测量采用1800万有效像素的普通单反数码相机，对于15m跨度的隧道围岩变形的测量，精度达到2mm。