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第1章　绪论 1

1.1　数字照相量测方法发展现状 1

1.1.1　数字照相量测的特点 1

1.1.2　数字照相量测方法分类 1

1.1.3　数字照相量测方法发展 2

1.2　数字照相变形量测关键技术 2

1.3　数字照相量测方法应用现状 4

1.3.1　室内实验应用研究 4

1.3.2　工程现场应用研究 7

1.4　本书主要内容 9

第2章　数字照相量测基本原理与方法 10

2.1　数字照相量测基础方法 10

2.1.1　数字图像处理基础 10

2.1.2　坐标变换与图像校准 14

2.1.3　应变场计算方法 17

2.2　数字照相量测散斑相关法 19

2.2.1　基本原理 19

2.2.2 图像校准 23

2.2.3　三步搜索法 23

2.2.4　变形计算 23

2.2.5　量测精度检验 23

2.3　数字照相量测标点质心法 26

2.3.1　基本原理 26

2.3.2　软件研制 28

2.3.3　精度检验 28

2.3.4　应用实例 30

2.4　两种量测方法的适用条件 31

2.5　数字图像分析流程 32

第3章　数字照相量测实用软件系统 33

3.1　数字散斑相关变形量测软件研制 33

3.1.1　功能需求分析 33

3.1.2　图像分析软件研制 33

3.1.3　后处理软件研制 35

3.1.4　系统运行环境 37

3.2　图像分析准备工作 38

3.2.1　序列图像格式转换 38

3.2.2　坐标控制基准点文件创建 38

3.3　PhotoInfor主要功能 39

3.4　PostViewer主要功能 44

3.5　两个关键应用问题 47

3.5.1　图像采集质量问题 47

3.5.2　位移量测精度问题 48

第4章　数字照相量测在地基离心机实验中的应用 49

4.1　离心机模型实验原理 49

4.1.1　实验原理 49

4.1.2　离心机实验系统 50

4.2　模型材料与制备 51

4.2.1　模型材料选择 51

4.2.2　模型制备过程 52

4.3　实验过程 52

4.4　实验结果与分析 52

4.4.1　地基承载力 53

4.4.2　地基位移场 54

4.4.3　地基应变场 54

4.4.4　分叉现象 60

4.4.5　地基变形区域与滑动面 60

4.4.6　地基渐进破坏过程量化分析 60

4.4.7　砂土地基总体变形演变特点 67

4.5　小结 68

第5章　数字照相量测在土体大型剪切实验中的应用 69

5.1　实验材料基础特性 69

5.1.1　材料物理特性 69

5.1.2　材料强度特性 70

5.2　实验装置设计及实验系统 70

5.2.1　实验装置 70

5.2.2　量测元件 71

5.2.3　系统布置 72

5.3　实验设计、模型制作及实验过程 73

5.3.1　实验设计 73

5.3.2　模型制作 74

5.3.3　实验过程 75

5.4　实验结果 75

5.4.1　砂的剪切特性 76

5.4.2　变形模式与变形产生、发展与演化过程 78

5.4.3　变形发展过程的定量分析 86

5.5　剪切带识别方法 89

5.5.1　剪切带识别 89

5.5.2　剪切带变形定量分析 91

5.5.3　剪切带厚度 91

5.6　小结 95

第6章　数字照相量测在隧道相似模型实验中的应用 96

6.1　隧道围岩破裂带识别方法 96

6.2　断续解理岩体隧道的围岩变形过程观测 97

6.2.1　实验系统 97

6.2.2　实验材料与模型制作 97

6.2.3　实验过程 98

6.2.4　围岩变形场分析结果 98

6.2.5　围岩破裂带分析结果 99

6.2.6　实验结论 104

6.3　沿空动压巷道围岩变形破裂过程实验观测 104

6.3.1　实验系统 104

6.3.2　实验相似比 105

6.3.3　相似材料选取 107

6.3.4　模型制作 109

6.3.5　实验结果 110

6.3.6　实验结论 118

6.4　小结 118

第7章　数字照相量测在岩石与混凝土实验中的应用 119

7.1　岩石试件的变形演变过程观测 119

7.1.1　实验仪器 119

7.1.2　实验材料 120

7.1.3　实验过程 120

7.1.4　实验结果 120

7.2　混凝土试件变形演变过程观测 126

7.2.1　实验材料 126

7.2.2　实验结果 126

7.3　脆性材料裂隙动态识别法 129

7.3.1　改进基础搜索算法 129

7.3.2　基于图像二值化的识别法 130

7.3.3　基于图像相关分析的裂隙识别法 131

7.3.4　动态识别校验 132

7.3.5　动态识别应用 133

7.4　小结 135

第8章　数字照相实时变形监测与全景钻孔摄像应用研究 136

8.1　数字照相实时变形监测技术 136

8.1.1　硬件系统 136

8.1.2　软件系统 137

8.1.3　初步应用 143

8.2　基于全景钻孔摄像的围岩松动圈测试技术 143

8.2.1 围岩钻孔数字照相基本原理 144

8.2.2　围岩松动圈识别软件系统 146

8.2.3　应用实例 151

8.3　小结 154

第9章　展望 155

参考文献 157