單目視覺下振動臺試件變形位移測量方法研究.pdf

1、振動臺試驗是一種了解和研究建筑結(jié)構物和構筑物的抗震性能及其在地震波作用下的破壞機理的重要手段。振動臺試驗的目標是獲取目標物體特定測試點的撓度、位移、速度、加速度等運動參數(shù)，其中結(jié)構的變形位移是試驗關注的重要數(shù)據(jù)之一。
　　本文將機器視覺技術運用于振動臺試驗中結(jié)構試件的變形位移測量上，通過一臺攝像機拍攝固定在振動臺臺面上的結(jié)構試件在振動臺試驗中的運動過程，經(jīng)過后續(xù)圖像分析處理獲取試件變形位移信息。這種測量方法是對傳感器測量法的一個補

2、充，從另外一種渠道力爭為振動臺試驗提供更多的數(shù)據(jù)來源。本文完成的主要工作可以概括為以下幾個方面：
　　（1）研究了機器視覺技術應用于結(jié)構位移測量的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢。了解了將機器視覺技術應用在振動臺試驗變形位移測量的基本理論，主要包括數(shù)字圖像的成像原理及其表現(xiàn)形式與特征、圖像用于測量工作時所涉及的坐標系、圖像預處理的相關算法、目標定位以及標定算法。
　?。?）提出了基于機器視覺技術的振動臺試驗的試件變形位移測量方法，

3、并對該方法的關鍵技術環(huán)節(jié)做了具體研究。其中，首先分析了普通人工標志與回光反射人工標志的性能，并設計了本文的人工標志。然后針對目標和背景粘連現(xiàn)象，采用了基于數(shù)學形態(tài)學的算法進行處理，通過實驗證明該算法的處理效果較好。在人工標志點和背景完全分離的前提下，研究了人工標志點識別算法。針對試件變形過程的特點，在假設位于試件最下方兩個目標點處無變形的前提下，提出了其他六個目標點處的變形位移算法。最后，分析了本文提出的測量方法中影響測量精度的因素。<