發(fā)布時間：2018-06-05 01:05

  本文選題：機器視覺技術(shù) + 人工標志��； 參考：《蘭州理工大學》2017年碩士論文

【摘要】：振動臺試驗是研究結(jié)構(gòu)試件抗震性能的一種重要方法,通過對振動臺輸入不同的激勵信號,獲取結(jié)構(gòu)試件的特定測試點在不同激勵信號下的速度、位移等運動參數(shù)。其中對特定測試點的位移進行相關(guān)分析,得到特定測試點處結(jié)構(gòu)試件的變形位移具有重要的實際意義。本文將機器視覺技術(shù)應(yīng)用到振動臺試驗中結(jié)構(gòu)試件特定測試點處變形位移測量中,利用兩臺攝像機同步對隨振動臺一起運動的結(jié)構(gòu)試件進行視頻采樣,然后通過對圖像進行相關(guān)處理與分析,基于雙目視覺測量原理及本文提出的測量算法計算出結(jié)構(gòu)試件的變形位移,從一種新的渠道為振動臺試驗提供更廣泛的數(shù)據(jù)。本文研究的主要工作內(nèi)容有以下幾個方面:(1)為了提高結(jié)構(gòu)試件變形位移的測量精度,設(shè)計了一種用回光反射材料制作的人工圓形標志粘貼在被測結(jié)構(gòu)試件表面,利用圖像處理相關(guān)知識對粘貼有人工圓形標志的試件圖像進行處理分析,通過對幾種處理方法的處理效果及處理速度的對比,從中選擇出相應(yīng)的合適算法。針對處理過程中出現(xiàn)人工標志與背景粘連進行了處理,消除了粘連,并利用改進的最小二乘橢圓擬合算法對人工標志進行了擬合定位。(2)針對左右兩攝像機對應(yīng)時刻圖像中人工標志點的匹配問題,采用了基于對稱性測驗的極線約束準則。對于序列圖像中人工標志點的跟蹤,采用了Kalman濾波算法。(3)對攝像機標定原理進行了深入的研究分析,并利用張氏標定法對攝像機進行了標定,在標定實驗中不但考慮了畸變,而且對精度采取多層次細化糾錯,完成了對攝像機的高精度標定。另外針對本文的研究對象,在雙目視覺測量原理基礎(chǔ)上提出了自己的測量算法,并對振動臺在固定位移信號下試件的位移和正弦波信號激勵下試件的變形位移進行了測量,由測量結(jié)果可知符合客觀事實。
[Abstract]:Shaking table test is an important method to study the seismic behavior of structural specimens. By inputting different excitation signals to the shaking table, the motion parameters such as velocity and displacement of specific test points of structural specimens under different excitation signals are obtained. Among them, it is of great practical significance to analyze the displacement of specific test points, and to obtain the deformation displacement of structural specimens at specific test points. In this paper, the machine vision technology is applied to the deformation displacement measurement at the specific test point of the structural specimen in the shaking table test. Two cameras are used to synchronize the video sampling of the structural specimen moving with the shaking table. Based on the principle of binocular vision measurement and the measurement algorithm proposed in this paper, the deformation displacement of the structural specimen is calculated, which provides more extensive data for the shaking table test from a new channel. In order to improve the measuring accuracy of deformation displacement of structural specimens, a kind of artificial circular mark made of backlight reflection material has been designed and pasted on the surface of tested structural specimens. The image with artificial circular sign is processed and analyzed by using the relevant knowledge of image processing. By comparing the processing effect and processing speed of several processing methods, the appropriate algorithm is selected. In view of the artificial marks and background adhesions occurred in the process of processing, the adhesions were eliminated. The improved least square ellipse fitting algorithm is used to locate the artificial mark. (2) aiming at the matching problem of the artificial mark points in the image of the left and right cameras corresponding to the time, the pole line constraint criterion based on symmetry test is adopted. For the tracking of artificial mark points in the sequence image, the principle of camera calibration is deeply studied and analyzed by using Kalman filter algorithm. The camera calibration method is used to calibrate the camera. The distortion is not only considered in the calibration experiment, but also discussed in this paper. Furthermore, the precision of the camera is calibrated by multi-level refinement and error correction. In addition, based on the binocular vision measurement principle, the measurement algorithm is put forward, and the displacement of the specimen under the fixed displacement signal and the deformation displacement of the specimen excited by the sine wave signal are measured. From the measurement results, we can see the objective facts.
【學位授予單位】：蘭州理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP391.41;TB534.2

【參考文獻】

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本文編號：1979701