结构动态位移监测与数字图像处理研究与应用

论文题目: 结构动态位移监测与数字图像处理研究与应用

论文类型: 硕士论文

论文专业: 结构工程

作者: 张国栋

导师: 赵文光,文银平

关键词: 动态位移,数字图象处理,摄影测量,系统标定,批量处理

文献来源: 华中科技大学

发表年度: 2005

论文摘要: 结构的动态位移信息是进行结构试验和分析中极其有价值的原始数据,也是结构检测的难点和工程界的研究热点。对于动态观测对象,难以寻找固定的参考点,各种传统的位移监测方法都有其局限性,因此发展一种远距离、非接触的观测手段,并且能实现自动记录、处理连续数据的实时系统是非常必要的工作。本文探讨了基于数字图像处理技术的实时动态位移监测技术的实现。摄影测量是一种非接触获取空间信息的重要手段,而数字图像处理技术的发展使空间信息的获取、处理得到飞速发展,已经逐步迈向自动化。应用这些技术于土木工程监测,可实现结构的动态数据信息采集、处理以及信息的及时交流,从而实现结构诊断评估的智能化。本研究完善了基于数字图像处理技术进行工程结构动态位移监测的方法。在固定点安置CCD 摄像机,通过图像采集卡对处于动态被监测结构物上的标志点进行视频图像采集; 用数字视频编辑软件将动态数字图像转换为逐帧存储的连续静态数字图像序列; 用改进的程序对某一帧进行系统标定; 程序自动对图像逐帧连续批量处理,获得动态目标点的坐标,并拟合出运动曲线,实现动态位移的实时监测。通过大量静态与动态试验与多个实际工程的实践证明此方法精度高、处理速度快、操作简便、可以适应各种工程环境。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

1 绪论

1.1 课题背景

1.2 动态位移检测常用方法及其研究现状

1.3 数字摄影测量简介及其在土木工程中的应用

1.4 本研究的前期研究

1.5 本研究的主要内容

2 数字图像技术动态位移监测方法的原理

2.1 背景知识介绍

2.2 本研究的基本原理

2.3 精度的估算

2.4 本章小结

3 数学算法及软件难点的实现

3.1 数学算法详析

3.2 程序难点及其实现过程

3.3 程序实现过程

3.4 应用程序功能简介

3.5 本章小结

4 实验和工程应用以及数据处理分析

4.1 静态标定实验

4.2 动态位移对比实验

4.3 工程应用实例

4.4 小结

5 本研究总结和展望

5.1 总结

5.2 本研究的未来发展展望

致谢

参考文献

附录Ⅰ攻读学位期间发表论文目录

发布时间: 2006-04-05

参考文献

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结构动态位移监测与数字图像处理研究与应用

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