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基于虚拟立体视觉的气液两相流三维测量系统的标定

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光学精密工程 2012年第1期20卷 124-130页

作者：薛婷曹兆峰金俞鑫天津大学电气与自动化工程学院天津300072 天津市过程检测与控制重点实验室天津300072

研究了基于虚拟立体视觉的气液两相流三维测量系统的标定技术。首先,基于单台高速摄像机和两组反射镜组构建虚拟立体视觉测量系统,建立高速摄像机透视投影变换模型以及虚拟立体视觉三维测量模型,对虚拟立体视觉系统中摄像机及虚拟立体... 详细信息

研究了基于虚拟立体视觉的气液两相流三维测量系统的标定技术。首先,基于单台高速摄像机和两组反射镜组构建虚拟立体视觉测量系统,建立高速摄像机透视投影变换模型以及虚拟立体视觉三维测量模型,对虚拟立体视觉系统中摄像机及虚拟立体视觉传感器进行标定。用靶标基准球模拟气泡在水中的分布,以其空间距离作为测量评价指标,比较了不同标定方法对三维重建精度的影响。实验结果表明,将标定参照物置于水箱内,并且分别对左、右虚拟摄像机及传感器进行标定,三维重建精度最高,测量空间距离绝对误差优于0.13mm,相对误差优于0.49%。实验认为,对基于虚拟立体视觉的气液两相流三维测量系统进行标定时,必须充分考虑折光分光光路以及管壁折射对三维重建所带来的影响。

关键词：气液两相流三维测量系统虚拟立体视觉标定误差分析

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热扩散式油水两相流相含率测量方法

天津大学学报 2011年第5期44卷 396-400页

作者：薛婷曹兆峰邹晨生张涛天津大学电气与自动化工程学院天津300072 天津市过程检测与控制重点实验室天津300072

对基于热扩散式的油水两相流相含率测量方法进行研究.该方法以油水两相比热值作为测量特征量,详细分析了采用该方法测量相含率中各因素的误差影响,为提高温差系统测量精度,采用仿真及实验研究相结合的方法,确定了下游温度传感器的测量位... 详细信息

对基于热扩散式的油水两相流相含率测量方法进行研究.该方法以油水两相比热值作为测量特征量,详细分析了采用该方法测量相含率中各因素的误差影响,为提高温差系统测量精度,采用仿真及实验研究相结合的方法,确定了下游温度传感器的测量位置,并基于动态温差修正及二次多项式拟合的数据处理方法,对相含率测量误差进行了修正.实验结果表明,该方法简单、可靠,无运动部件,测量较低含油率绝对误差优于±6%,初步实现了系统的设计目标.

关键词：油水两相流相含率热扩散误差修正

SPOT立体像对提取DEM及其不确定性研究

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SPOT立体像对提取DEM及其不确定性研究

作者：曹兆峰河海大学

学位级别：硕士

当前,空间数据的不确定性研究理论具有十分重要的意义,而DEM作为空间数据基础设施的重要组成部分,其不确定性的研究也很重要。DEM作为地球表面的数字表达,有着广泛的应用。建立DEM的方法有很多种,但传统的方法相当的费时、费力,且容易... 详细信息

当前,空间数据的不确定性研究理论具有十分重要的意义,而DEM作为空间数据基础设施的重要组成部分,其不确定性的研究也很重要。DEM作为地球表面的数字表达,有着广泛的应用。建立DEM的方法有很多种,但传统的方法相当的费时、费力,且容易出现输入错误,具有一定的滞后性。随着航空、航天遥感技术的不断发展,传感器的性能不断提高,可以通过遥感技术获取立体像对,通过摄影测量技术产生DEM。本文使用SPOT影像,利用VirtuoZo工作站版本来提取DEM。在提取DEM的过程中,会不可避免地存在误差和不确定性。本文以江宁为实验区,用蒙特卡罗方法对所提取的DEM进行不确定性模拟。提取DEM时,控制点是从1:5万地形图上选择的。控制点的选择和分布对DEM的精度很重要。通过分析,发现利用VirtuoZo提取DEM主要包括以下误差:地形图本身的精度不高,存在误差,所以控制点本身的精度不高;影像分辨率为10米,较低,不利于控制点的选择;江宁区地形较为复杂、破碎,会影响高程的计算,从而影响DEM的精度:匹配窗口的选择会影响DEM的精度;人为误差、系统误差以及随机误差等等。论文在对DEM作精度评价之前,先对DEM的粗差进行处理。采用了一种基于规则格网DEM的粗差检测和剔除方法。结果表明,在地势较高的地方,粗差点较多,在地势较平坦的地方,粗差点较少。本文采用检查点法和剖面法对DEM进行精度评价。在用检查点做精度评价时,将所提取的DEM与1:5万的DEM作比较,选取了20个检查点,算出RMSE为11.86m,并得出一个结论:在地势比较平坦、山地起伏较小的地方,提取的DEM精度较好。在用剖面法进行精度评价时,在X方向、Y方向和任意方向分别做了8、9、11条剖面线,并算出不同方向各个剖面曲线的RMSE值以及RMSE的平均值,发现不同方向剖面曲线的RMSE的平均值相差不大,此值与20个检查点的RMSE也相差不大。这些基本满足1:10万DEM的精度要求。对于江宁这样地形较为复杂、破碎的地带,用VirtuoZo提取DEM能够满足1:10万DEM的精度要求,其他地区也应该能满足这样的要求。本文采用蒙特卡罗方法模拟DEM的不确定性,其中,重点描述了随机场的产生和N值的确定。通过比较各种随机场的生成方法,最后确定用随机法来产生随机场,以确保能模拟最差情况下DEM的不确定性。本文选用两种标准差来模拟DEM的不确定性。当标准差为11.86m时,N值确定为150;当标准差为15.85m时,N值也确定为150。并分别作出模拟的DEM与1:5万DEM的残差图,发现在地形起伏不大的地方,DEM模拟的精度较好。也就是说,在地势比

关键词： SPOT DEM 精度不确定性

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气液两相流中气泡三维测量及行为研究

气液两相流中气泡三维测量及行为研究

作者：曹兆峰天津大学

学位级别：硕士

随着科学技术的不断发展，气液两相流在石油工程、环境保护、核反应等工程中的应用日益广泛，而分散相与连续相间的相互作用以及气泡的运动形态很大程度上决定了气液两相流的工程应用效果。因而，为了进一步研究气液两相流流动特性，加... 详细信息

随着科学技术的不断发展，气液两相流在石油工程、环境保护、核反应等工程中的应用日益广泛，而分散相与连续相间的相互作用以及气泡的运动形态很大程度上决定了气液两相流的工程应用效果。因而，为了进一步研究气液两相流流动特性，加深对气液两相流运动机理的理解以及气泡间相互作用的认识，并由此指导生产实践，研究气液两相流中气泡特征参数的三维测量与气泡行为具有重要意义。本文在研究双目立体视觉测量原理的基础上，构建了虚拟双目立体视觉测量系统。针对气液两相流三维测量中的标定技术、粘连气泡的分割算法进行了深入研究。结合匹配技术计算得到气泡三维特征参数，对气液两相流中气泡行为进行了初步研究。具体工作包括以下几个方面： 1、研究了虚拟双目立体视觉测量的基本原理与数学模型，对虚拟立体视觉测量系统的标定方案进行深入了研究。将标定参照物置于水箱内，分别对左、右虚拟摄像机及传感器进行标定，此时三维重建精度最高，测量空间距离绝对误差优于0.13mm，相对误差优于0.49%。 2、针对气泡特征参数三维测量中，多气泡粘连情况，综合考虑气泡自身属性，提出了基于链码差，结合凹陷弧长和中轴约束的粘连气泡分割算法。利用绝对链码差检测分离点对，结合凹陷弧长约束、中轴约束，最终实现粘连气泡的分割。 3、在深入分析气泡体积及含气率研究现状的基础上，由虚拟立体视觉测量系统的结构信息，得到两虚拟像平面的空间位姿关系。采用最小二乘椭圆拟合算法对气泡在两个像平面内的投影边界进行拟合，得到气泡的二维轴向信息，从左右两个二维像面出发，实现了气泡体积的三维重构。 4、由虚拟双目立体视觉测量系统获取气泡的三维特征参数，对气液两相流中影响气泡行为的因素进行了研究分析，并对气泡之间的相互作用做了初步研究，为研究气液两相流的流动机理提供了依据。

关键词：气液两相流虚拟立体视觉标定粘连分割三维测量气泡行为

基于高分二号遥感影像的露天灰岩矿区裸岩提取方法

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地球科学 2024年第4期49卷 1541-1554页

作者：袁凯李行刘瑞峰张连蓬张启华曹兆峰王云凯江苏师范大学地理测绘与城乡规划学院江苏徐州221116 山东省国土空间生态修复中心山东济南250014 江苏省地质测绘院江苏南京211102

为了高效、准确地从高分辨率遥感影像中提取裸岩,利用国产高分二号(GF-2)影像数据,通过构建斜率差异裸岩指数模型(slope difference bare rock index,简称SDBRI)和裸岩阴影指数模型(bare rock shadow index,简称BRSI),提出了亚米级高分... 详细信息

为了高效、准确地从高分辨率遥感影像中提取裸岩,利用国产高分二号(GF-2)影像数据,通过构建斜率差异裸岩指数模型(slope difference bare rock index,简称SDBRI)和裸岩阴影指数模型(bare rock shadow index,简称BRSI),提出了亚米级高分影像的露天矿区裸岩提取技术方案.以青州市南部山区为试验区对此方法进行检验,结果表明:在SDBRI指数图像中,裸岩能够与周边植被较好区分,裸岩与其他地物的可分性显著高于NDVI、CRI1、CRI2等指数模型;以基于谷歌地球高清影像的目视解译结果作为验证数据进行精度评估,交并比(IoU)指标达到91%左右.此方法能够满足基于国产高分影像数据进行大范围矿区裸岩制图的需求,可以为矿山环境的遥感监测提供技术支持,具有较强的实践价值.

关键词：高分二号亚米级高分影像露天矿区指数模型裸岩提取遥感

基于ImageStation制作正射影像的方法

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基于ImageStation制作正射影像的方法

GIS Web Services架构研究与实现

江苏省测绘学会2009年学术年会

作者：曹兆峰江苏省地质测绘院

数字正射影像图作为空间数据基础设施建设的一项基本内容,在当今社会中有着广泛的应用,有很多软件可以用来制作正射影像。本文主要介绍了使用ImageStation制作正射影像的方法,并简单地讨论了与其它软件相比ImageStation制作正射影像的... 详细信息

数字正射影像图作为空间数据基础设施建设的一项基本内容,在当今社会中有着广泛的应用,有很多软件可以用来制作正射影像。本文主要介绍了使用ImageStation制作正射影像的方法,并简单地讨论了与其它软件相比ImageStation制作正射影像的优点。

关键词：数字正射影像图 ImageStation 正射纠正正射镶嵌

来源： cnki会议评论

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GIS Web Services架构研究与实现

基于无人机倾斜摄影的大比例尺地籍测量技术研究

中国地理信息系统协会第九届年会

作者：施志梅曹兆峰河海大学

GIS和Web Services的结合使得不同地域、不同平台、不同格式的空间数据可以在网上任意节点上分别实现并对外提供服务,从而可以促进解决电子政务中各种空间信息的真正共享和互操作问题。本文结合***和ArcGIS技术初步探讨实现了.NET平台下... 详细信息

GIS和Web Services的结合使得不同地域、不同平台、不同格式的空间数据可以在网上任意节点上分别实现并对外提供服务,从而可以促进解决电子政务中各种空间信息的真正共享和互操作问题。本文结合***和ArcGIS技术初步探讨实现了.NET平台下的GISWebServices,为电子政务的OA、MIS和GIS集成提供了一种新的解决思路。

关键词： GIS Web Services GIS Web Services 电子政务 ArcXML

来源： cnki会议评论

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现代测绘 2020年第5期43卷 29-31页

作者：曹兆峰孙磊江苏省地质测绘院江苏南京211100

传统大比例尺地籍测量存在外业工作量大,工期较长,成本高等问题。随着现代化测绘技术的不断发展,出现了无人机倾斜摄影技术。该技术有着高效率、低成本、操作简单灵活、获取数据精确等诸多优势。文章基于无人机倾斜摄影技术,研究该技术... 详细信息

传统大比例尺地籍测量存在外业工作量大,工期较长,成本高等问题。随着现代化测绘技术的不断发展,出现了无人机倾斜摄影技术。该技术有着高效率、低成本、操作简单灵活、获取数据精确等诸多优势。文章基于无人机倾斜摄影技术,研究该技术在大比例尺地籍测量中的应用,并以浙江省桐乡市秋韵小区为例做了精度验证。结果表明,利用无人机倾斜摄影技术进行大比例尺地籍测量,能大大减少外业工作量,缩短工期,降低成本,精度可达到厘米级,并且符合国家地籍测量精度要求。无人机倾斜摄影测量技术弥补了传统地籍测量方式的缺点和局限性,有着广阔的实际应用和推广前景。

关键词：倾斜摄影地籍测量精度验证

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对ESML的探讨

资源环境与工程 2006年第3期20卷 306-310页

作者：曹兆峰许捍卫河海大学江苏南京210098

随着Internet网络的飞速发展和普及,人们对空间信息的需求越来越多。但是,空间数据分布广、数据量大、格式多种多样,这就使得人们很难获得自己所需要的数据。基于XML发展起来的ESML为地理空间数据的共享和互操作带来了契机。ESML以一种... 详细信息

随着Internet网络的飞速发展和普及,人们对空间信息的需求越来越多。但是,空间数据分布广、数据量大、格式多种多样,这就使得人们很难获得自己所需要的数据。基于XML发展起来的ESML为地理空间数据的共享和互操作带来了契机。ESML以一种标准的格式描述数据,并且简化了独立于数据格式的查询、可视化和分析工具的开发。

关键词： ESML 共享互操作