基于圖像相關(guān)的結(jié)構(gòu)變形全過程測量方法.pdf

1、針對土木工程結(jié)構(gòu)大變形全過程非接觸測量的需求，本文提出基于圖像相關(guān)的結(jié)構(gòu)變形全過程測量方法。本文將張正友標(biāo)定方法引入傳統(tǒng) DIC方法，介紹了應(yīng)用單目相機(jī)測量結(jié)構(gòu)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(jì)算精度的方法進(jìn)行了研究。在以上研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行了試驗(yàn)研究。
　　本文的主要內(nèi)容包括：
　　(1)提出基于張正友標(biāo)定的DIC方法。傳統(tǒng)DIC方法中

2、未考慮鏡頭畸變，影響計(jì)算精度；同時(shí)，該方法為了將像素單位轉(zhuǎn)換為實(shí)際長度單位毫米，需要在被測試件表面粘貼長度已知的標(biāo)尺，操作不便。本文將張正友標(biāo)定方法引入傳統(tǒng)DIC方法，形成基于張正友標(biāo)定的DIC方法，不僅可以提高計(jì)算精度，還可以避免粘貼標(biāo)尺，簡化試驗(yàn)操作。本文通過平動(dòng)臺(tái)水平平移位移測量試驗(yàn)對該方法進(jìn)行驗(yàn)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(biāo)，用CCD記錄包

3、含有靶標(biāo)的圖像，應(yīng)用DIC方法跟蹤靶標(biāo)在視場中位置的變化從而計(jì)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(jìn)研究。在初始時(shí)刻立體匹配和時(shí)序匹配的過程中，本文提出根據(jù)極線約束修正匹配結(jié)果——用滿足極線約束的距離原匹配結(jié)果最近的點(diǎn)代替原匹配結(jié)果。提出應(yīng)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(jì)算得到的位移場投影到初始時(shí)刻擬合到的平面上的兩個(gè)正交向量上。比較應(yīng)變計(jì)算中的局部最小二乘多項(xiàng)式擬合方法和有限單元法。
　　(4)完成系統(tǒng)零漂試驗(yàn)、CFRP混凝土界面黏結(jié)滑移測量試驗(yàn)和大跨越輸電導(dǎo)線模型風(fēng)洞試驗(yàn)。靜置被測試件，應(yīng)用本文方法測量測點(diǎn)零漂值，得出在95％概率統(tǒng)計(jì)下，本文系統(tǒng)及方法的計(jì)算精度約為0.006mm。應(yīng)用本文方法計(jì)算 CFR