基于圖像相關的結構變形全過程測量方法.pdf

1、針對土木工程結構大變形全過程非接觸測量的需求，本文提出基于圖像相關的結構變形全過程測量方法。本文將張正友標定方法引入傳統(tǒng) DIC方法，介紹了應用單目相機測量結構變形的方法。針對橋梁撓度長期監(jiān)測的需求，本文提出基于CCD的橋梁撓度測量方法。針對已有的雙目立體視覺測量方法，本文對提高其計算精度的方法進行了研究。在以上研究的基礎上進行了試驗研究。
　　本文的主要內容包括：
　　(1)提出基于張正友標定的DIC方法。傳統(tǒng)DIC方法中

2、未考慮鏡頭畸變，影響計算精度；同時，該方法為了將像素單位轉換為實際長度單位毫米，需要在被測試件表面粘貼長度已知的標尺，操作不便。本文將張正友標定方法引入傳統(tǒng)DIC方法，形成基于張正友標定的DIC方法，不僅可以提高計算精度，還可以避免粘貼標尺，簡化試驗操作。本文通過平動臺水平平移位移測量試驗對該方法進行驗證。
　　(2)針對橋梁撓度長期監(jiān)測的需求，本文提出基于CCD的橋梁撓度測量方法。在橋梁跨中安裝用于跟蹤的特制靶標，用CCD記錄包

3、含有靶標的圖像，應用DIC方法跟蹤靶標在視場中位置的變化從而計算出橋梁的撓度。針對宋家莊公鐵立交橋撓度監(jiān)測的具體要求，本文集成宋家莊公鐵立交橋撓度測量系統(tǒng)?，F(xiàn)場返回的數(shù)據(jù)表明，該系統(tǒng)工作狀態(tài)良好，本文方法可以滿足橋梁撓度長期監(jiān)測的需求。
　　(3)提高雙目立體視覺測量精度的改進研究。在初始時刻立體匹配和時序匹配的過程中，本文提出根據(jù)極線約束修正匹配結果——用滿足極線約束的距離原匹配結果最近的點代替原匹配結果。提出應用SUSAN濾波

4、方法處理采集得到的數(shù)據(jù)圖像。比較亞像素定位中的二次曲面擬合方法和三次曲面擬合方法。提出將計算得到的位移場投影到初始時刻擬合到的平面上的兩個正交向量上。比較應變計算中的局部最小二乘多項式擬合方法和有限單元法。
　　(4)完成系統(tǒng)零漂試驗、CFRP混凝土界面黏結滑移測量試驗和大跨越輸電導線模型風洞試驗。靜置被測試件，應用本文方法測量測點零漂值，得出在95％概率統(tǒng)計下，本文系統(tǒng)及方法的計算精度約為0.006mm。應用本文方法計算 CFR