《基於計算機視覺技術的結構動位移測試方法研究》是依託同濟大學，由季雲峰擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於計算機視覺技術的結構動位移測試方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：季雲峰
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
近二十年來，結構健康監測技術作為評估既有土木結構安全性和整體性的有效手段，越來越受到從業人員的重視。工程實踐證明，基於結構動力回響測試的整體式結構健康監測和診斷方法是及時判別結構是否存在異常的可靠途徑。但在動力回響測試的實踐中，由於受測試方法的限制，作為直觀反映結構性能的一個重要參數，動位移回響的測量一直以來都存在著困難和挑戰，比如加速度積分混入低頻噪聲、無條件搭設位移計支撐平台、無法進行接觸式測試、多維及多點位移測量、精度、測試成本等。為解決動位移的實際測試困難，本課題擬利用攝像機本身具有的實物測量特性，以計算機視覺為理論基礎，結合結構動力學知識，開發可靠的結構動位移測試方法，作為工程實踐的補充。相比傳統的動位移測試方法，擬開發的測試方法具備以下幾個特點：（a）非接觸式測量；（b）多維位移測量；（c）靈活方便地增加測量目標數；（c）現場使用便捷且價格相對低廉。
結題摘要
隨著工程結構柔度的不斷增大和複雜結構模型試驗研究的發展，如大跨度橋樑、高層建築等的現場測試以及結構振動台試驗、風洞試驗等，結構動位移的測試顯得尤為重要。目前，結構動位移的傳統測試方法（加速度計、線性位移計、GPS等）存在的局限性主要包括測量設備支撐平台的現場安裝、儀器的固定、多點及三維測量的困難、測試成本等。本項目以計算機視覺的基本原理為理論基礎，採用商用消費級相機作為測試工具，避免了複雜的相機參數標定過程和測試成本，開發了能靈活地進行多點、多維、非接觸式動位移測試的新方法。項目的研究成果可以歸納為以下三種不同類型的動位移測試技術，包括：基於立體視覺的非接觸式一般三維動位移測試、基於仿射相機技術的無目標線位移測試和基於單孔視覺的平面位移測試。本項目開發的基於計算機視覺的結構位移測試方法主要包括以下關鍵技術環節：相機參數標定、圖像點跟蹤、三維點重構等。本項目採用了大量的實驗驗證了上述測試技術進行結構動位移測試的準確性。
