近景摄影测量和红外热像仪测量矸石山表面温度场方法

摘要

本发明涉及近景摄影测量和红外热像仪测量矸石山表面温度场方法，属于非接触式测量技术和环境监测技术领域，该方法包括：将煤矸石划分为若干拍摄区域，每个拍摄区域对应红外热像仪的一幅图像，在每个拍摄区域布设4个标志点,要求标志点位于相邻图像重叠区域内；布设近景摄影测量的拍摄基站，并在煤矸石山布设4-6个控制点；建立1-2个图根控制点；用红外热像仪拍摄煤矸石山表面温度的热红外图像；用照相机拍摄煤矸石山表面影像，用全站仪获取图根控制点和煤矸石山表面控制点的空间坐标信息。通过对获取的图像、影像进行拼接、坐标转换，叠加后得到煤矸石山的表面温度场图像；从该表面温度场图像获得煤矸石山表面任意一点的温度信息和空间坐标信息。

主权项

一种近景摄影测量和红外热像仪测量矸石山表面温度场方法，其特征在于，包括以下步骤：1）煤矸石山热红外拍摄区域划分和标志点布设：对煤矸石山进行现场勘查，确定煤矸石山表面面积和地形特点，布设拍摄机位；根据红外热像仪的像素值、分辨率和拍摄机位与煤矸石山的距离，将煤矸石划分为若干个热红外拍摄区域，每个拍摄区域对应红外热像仪的一幅图像，由此计算出煤矸石山拍摄区域数和热红外成像的图像数，各图像边缘保证5—10%的重叠率。在每个热红外拍摄区域布设4个标志点，且各标志点在相邻热红外拍摄区域所对应的图像重叠区域内，用于热红外图像的拼接；2）近景摄影测量拍摄基站及控制点布设：根据煤矸石山及周边的地形特点，布设用于近景摄影测量的拍摄基站，使得拍摄所得相邻影像重叠率80%以上；在煤矸石山上均匀布设4‑6个控制点，控制点选择热红外图像标志点；3）图根控制点建立：在近景摄影测量拍摄基站附近建立1‑2个图根控制点；采用全站仪与已知控制点联测获取图根控制点的空间坐标信息（X图，Y图，Z图）；4）实地拍摄与测量：用红外热像仪在拍摄机位对划分好的拍摄区域逐一拍摄热红外图像；用照相机在拍摄基站上拍摄煤矸石山的影像；采用全站仪与图根控制点联测获取控制点的空间坐标信息（X控，Y控，Z控）；5）热红外图像数据处理：利用相邻热红外图像重叠区域内对应的标志点进行图像拼接；利用控制点空间坐标信息中的平面坐标信息（X控，Y控）对拼接后的热红外图像进行坐标转换，获得一幅包含整个煤矸石山任意一点平面坐标信息（X红，Y红）和温度信息（t）的热红外图像；6）近景摄影测量影像数据处理：用多基线近景摄影测量系统Lenshphoto V2.0处理照相机所拍摄的煤矸石山影像，并利用控制点的空间坐标信息（X控，Y控，Z控）进行坐标转换，获得一幅包含煤整个矸石山任意一点空间坐标信息（X煤，Y煤，Z煤）的近景摄影测量影像；7）热红外图像与近景摄影测量影像叠加：将处理后的热红外图像中（X红，Y红）与近景摄影测量影像中（X煤，Y煤）相等的点逐一对应，即可得到一幅煤矸石山的表面温度场图像，从该表面温度场图像获得煤矸石山表面任意一点的温度信息(t)和空间坐标信息（X煤，Y煤，Z煤）。