淺談基于攝影測量的結(jié)構(gòu)修復技術(shù)

摘要：攝影測量技術(shù)的不斷發(fā)展、成熟，得到了廣泛的應用于認可，同時也促進著其他學科領(lǐng)域的技術(shù)變革。本文主要就攝影測量在結(jié)構(gòu)修復領(lǐng)域的應用進行分析，本文先從攝影測量的概念開始，以水泥路面為例介紹攝影測量應用于結(jié)構(gòu)修復的流程，最后分析攝影測量應用于結(jié)構(gòu)修復的優(yōu)勢與不足，以期能夠?qū)鹘y(tǒng)修復技術(shù)與攝影測量技術(shù)合理的結(jié)合在一起。

關(guān)鍵詞：攝影測量;結(jié)構(gòu)修復;技術(shù)

1 引言

1.1 攝影測量概述

攝影測量是一種借由攝影手段并按照一定要求采集被攝物體平面圖像，并通過相關(guān)軟件分析以得到物體三維數(shù)據(jù)的測量方法。伴隨著科學技術(shù)不斷成熟、攝像精度不斷提高，目前廣泛使用的軟件、設備已經(jīng)能夠采集生成精度較高的模型。同時，攝影測量所采集數(shù)據(jù)可以用dwg、rcm等常見格式進行保存，方便后續(xù)工作對數(shù)據(jù)進行進一步的處理及不同軟件的兼容導入。

1.2 傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)修復

結(jié)構(gòu)修復工作廣泛存在于各個領(lǐng)域，譬如建筑道橋的維護、珍貴文物的修復等，傳統(tǒng)的修復手段主要采用填料直接進行填補、養(yǎng)護以達到修復的目的。但在實際應用中，傳統(tǒng)修復手段暴露出一定不足，如道路修補時需要實行交通管制，對城市運營帶來不便;文物修復精度不足。

1.3 攝影測量與結(jié)構(gòu)修復

在結(jié)構(gòu)修復領(lǐng)域，采用攝影測量可對結(jié)構(gòu)創(chuàng)面進行三維數(shù)據(jù)采集，將所建立的高精度模型用于結(jié)構(gòu)創(chuàng)面研究、修復材料生產(chǎn)。且攝影測量精度較高、成本低廉、操作簡單，具有巨大應用前景。

2 修復流程（以水泥塊為例）

2.1 清理創(chuàng)面

對創(chuàng)面進行清理，保證創(chuàng)面干燥清潔，無雜物、松動水泥塊，同時應使所有創(chuàng)面都暴露在外面，便于圖像能夠完整地采集到創(chuàng)面信息。（如圖1）

2.2 拍攝創(chuàng)面

采用拍攝設備圍繞創(chuàng)面一周進行拍攝，機位距被攝物體30至60cm為宜，，相鄰位置相隔30°圓心角，每個位置在不同高程上各拍攝一張，共拍攝24張照片，以滿足數(shù)據(jù)運算要求。對于精度要求較高或結(jié)構(gòu)復雜的創(chuàng)面，應適當增多照片數(shù)量以完整展現(xiàn)創(chuàng)面構(gòu)造。

對于圖像內(nèi)容，主體結(jié)構(gòu)應清晰完整，像素占比在70%以上，以充分展現(xiàn)結(jié)構(gòu)面為準，若出現(xiàn)虛焦、過曝等現(xiàn)象，應調(diào)整設備重新拍攝。

2.3 數(shù)據(jù)處理

采用auto-desk recap photo導入照片分析，得到rcm格式模型。（如圖2）并利用recap photo對模型進行細節(jié)修正，對多余部分進行切割，并將模型尺寸調(diào)整至與實物相匹配。此外，攝影測量所采集數(shù)據(jù)為創(chuàng)面表面數(shù)據(jù)，模型處理時在切割完成后要對模型底部進行封堵以形成閉合。

若軟件出現(xiàn)報錯，應當對照片重新進行篩選，對成像質(zhì)量不佳的照片予以刪除、補拍。滿足要求后再導入分析。

2.4 結(jié)構(gòu)修復

獲得創(chuàng)面數(shù)據(jù)后，運用3D打印機，將創(chuàng)面結(jié)構(gòu)打印出來，并以此為模板澆筑養(yǎng)護修復材料，待材料達到強度要求后，在創(chuàng)面涂刷合適粘結(jié)劑將修復材料填補至相應位置，養(yǎng)護時間，應該滿足相關(guān)規(guī)范要求。

3 結(jié)束語

攝影測量技術(shù)用于結(jié)構(gòu)修復具有簡便、快速、高精度的優(yōu)點，能夠精確地生成創(chuàng)面模型用于修復。該法對于較為復雜的構(gòu)件有著巨大的優(yōu)勢，減少了繁重、苛刻的人工勞動，更為智能化。特別地，對于工程應用領(lǐng)域，此方法避免了現(xiàn)場施工帶來的施工污染、噪音揚塵，符合我國綠色環(huán)保的發(fā)展趨勢。但這一修復方法仍有部分局限方面，主要因為修復效果與圖像有著密切關(guān)聯(lián)，在光線不佳的環(huán)境下精度將發(fā)生較大偏差，對于創(chuàng)面不易用攝像采集的此方法也不宜采用，可運用傳統(tǒng)修復手段進行彌補。本文探討的方法與傳統(tǒng)技術(shù)在應用時各有優(yōu)勢，、側(cè)重，在實際使用中，合理運用傳統(tǒng)技術(shù)與新興技術(shù)相結(jié)合，互補發(fā)揮各自優(yōu)勢，才能進一步促進行業(yè)發(fā)展。

參考文獻：

[1]王金明，米靜雅，胡文虎，李正東，鄒冬華，陳憶九.體表損傷與瘢痕的三維測量方法應用評估[J].法醫(yī)學雜志，2020，36（02）：204-209+215.

[2]李結(jié)義，何凡，石紅磊，秦凱強.3D打印技術(shù)在路面修復工程的應用探討[J].公路，2019，64（04）：51-55.

作者簡介：周華峰（1999.01-），男，漢族，湖北省宜昌人，本科，研究方向：工程測量。