段志鑫，吴 侃，白志辉，李 亮，周大伟，王 瑞，3

(1.中国矿业大学 环境与测绘学院，江苏 徐州 221116；2.冀中能源峰峰集团有限公司，河北 邯郸 056000；3.江西理工大学 应用科学学院，江西 赣州 341000)

相似材料模拟实验是研究复杂地质和岩土工程问题的重要手段，它可以较为直观地反映所模拟工程原型的物理力学性质和岩层运动规律，由于具有观测周期短，成本低，结果直观等优点，被广泛地应用于采矿和边坡工程等研究中[1-2]。位移监测是相似材料模拟实验的主要观测内容，也是对岩层运移规律和破坏特征进行分析的数据基础。目前，相似材料模拟实验中位移监测的方法包括：百分表法、灯泡透镜法、精密水准法、近景摄影测量法、光纤光栅传感器监测法以及三维激光扫描法等。其中，百分表法和精密水准法测量精度较高，但是只能监测某一个方向上的位移[3]；灯泡透镜法的测点精度可以达到0.2mm以内，但是在布点较多的情况下，测量效率较低，难以保证动态观测[4-5]；光纤光栅传感器法观测成本较高，且容易对模型的自身形变造成干扰[6]；三维激光扫描方法的点位测量精度较低并且数据量大，不便于后期处理[7]；近景摄影测量法应用较为广泛，但是每次观测需要拍摄多张照片且易产生噪声点，不利于实现动态观测[8-9]。

近年来，众多研究者对基于单张图像的变形监测方法进行了大量研究，提出了数字散斑图像[10]、亚像素圆心检测[11]等方法。在这些方法中，标志点的提取始终是获取高精度的形变量的关键。……