收缩曲线是评价土体力学特征的重要参数,与工程性质息息相关。体现为含水率与体积的函数关系。土体收缩阶段,试样含水率变化由烘干法测得。然而,土体的不均匀变形及裂隙的产生,使体积测量成为收缩曲线绘制的难点。试样的干燥收缩试验迫切需要一种快速准确的体积测量方法。常规的体积测量中主要有两种方法:直接测量法和液体体积置换法。这两类方法虽应用广泛,但在测量过程中均接触干扰试样,且其精度受测量工具机械元件精度及人为操作等因素影响。相机的广泛应用推动了摄影测量技术发展,基于普通数码相机的摄影测量技术不断更新与完善。基于摄影测量技术对被测物体三维建模备受青睐。相比量测型数码相机,普通数码相机以价格低廉操作灵活取胜。本文讨论了一种操作简单设备易得的方法来完成土样干燥收缩过程中体积测量。使用普通数码相机,基于多基线影像匹配摄影测量技术,获取试样表面三维数据及试样三维模型。该测量方法对试样无接触,试样可重复使用。此方法可以随时恢复试样不同收缩阶段纹理及三维数据点。实现了土样的三维重构和量测功能。主要研究工作如下:(1)探讨近景摄影技术对土样干燥过程中体积变形监测方法,证明摄影测量技术在土样体积监测应用的可行性。软件PhotoModeler Premium用于处理图像,识别和匹配土样表面特征点,对图像进行定位后,获取大量的试样表面点云三维数据,将解算的土样表面三维数据点导入Matlab,使用sphere函数绘制轮廓计算体积,此方法适用于不规则形状的三维重构及测量。(2)基于二维线性变换的方法校正非量测型普通数码相机,针对相机检校影像匹配、数据采集方式进行研究,分析测量过程中精度的影响因素。(3)基于摄影测量技术使用PhotoModeler Premium摄影测量软件处理试样不同收缩时间节点下图像数据,获取的试样三维特征点数据,分析整体及局部的变形特征。(4)以传统直接测量法为对照,使用RAD(Ringed Automatically Detected)编码点和点云法分别监测收缩试验中不同干密度下土样变形,绘制完整的收缩曲线,分析以上三种方法优缺点。试验研究表明,利用摄影测量技术实现对土样的建模和测量是可行的。在测量土体收缩过程中体积时对试样无干扰,可完成试样的重复连续测量。获取局部和整体变形特征。记录了试样表面纹理信息。此外为不规则试样的建模和测量提供了方法途径。