【摘要】：傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)監(jiān)測(cè)方法是應(yīng)用位移傳感器以及應(yīng)變傳感器對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的,這種方式存在一定的缺點(diǎn),比如:傳感器無(wú)法安裝在某些復(fù)雜體型的建筑中;對(duì)于大型結(jié)構(gòu)有線(xiàn)傳感器需要較多的數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn);無(wú)線(xiàn)傳感器的數(shù)據(jù)傳輸速度不快,導(dǎo)致監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)具有一定的滯后性。為了解決上述問(wèn)題,本文對(duì)圖像處理進(jìn)行研究�；趫D像處理的方式具有的高精度、實(shí)時(shí)性以及低成本的特點(diǎn),本文對(duì)結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)方法進(jìn)行研究,通過(guò)拍攝結(jié)構(gòu)變形前后時(shí)刻的圖像并應(yīng)用本文算法可以計(jì)算出結(jié)構(gòu)發(fā)生的位移和應(yīng)變。基于PSNR(Peak Signal to Noise Ratio)準(zhǔn)則的目標(biāo)匹配算法,PSNR意為峰值信噪比,基于PSNR準(zhǔn)則的目標(biāo)匹配算法通過(guò)計(jì)算兩幅圖像像素均方誤差從而來(lái)衡量?jī)煞鶊D像的相似性程度。PSNR值越大,則兩幅圖像相似性越大,反之亦然。基于PSNR準(zhǔn)則的目標(biāo)匹配算法包括如下步驟:圖像預(yù)處理、圖像分割、圖像匹配以及相機(jī)標(biāo)定。圖像預(yù)處理主要包括圖像的灰度化以及圖像去噪兩方面。通過(guò)邊緣檢測(cè)算子進(jìn)行粗定位、亞像素定位方法進(jìn)行細(xì)定位完成圖像分割。圖像匹配采用基于PSNR的匹配算法,通過(guò)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行匹配計(jì)算得到待匹配目標(biāo)在移動(dòng)后圖像中的位置,從而得到結(jié)構(gòu)發(fā)生的像素位移,最后通過(guò)相機(jī)標(biāo)定將像素位移轉(zhuǎn)換成實(shí)際位移從而完成位移計(jì)算�；趫D像的位移獲取及參數(shù)分析,基于圖像的位移獲取分別對(duì)單點(diǎn)及多點(diǎn)位移模式進(jìn)行獲取并完成位移計(jì)算,將不同位移模式下的位移計(jì)算值與理論值進(jìn)行對(duì)比,分析位移獲取計(jì)算結(jié)果的相對(duì)誤差。另一方面本文分析影響位移計(jì)算的因素,從圖像分割粗定位算子的差異以及不同匹配區(qū)域兩個(gè)方面分析該算法的影響因素,通過(guò)比較檢測(cè)算子檢測(cè)圖像的質(zhì)量以及計(jì)算結(jié)果的相對(duì)誤差來(lái)比較其檢測(cè)效果,為提高該算法準(zhǔn)確性提供數(shù)據(jù)支持�；趫D像的應(yīng)變獲取方法,在基于圖像匹配計(jì)算位移的基礎(chǔ)上結(jié)合工程中應(yīng)變的相關(guān)計(jì)算理論研究結(jié)構(gòu)應(yīng)變求取方法,同時(shí)對(duì)工程實(shí)際節(jié)點(diǎn)中的鋼構(gòu)件的變形進(jìn)行計(jì)算分析,計(jì)算出球節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)中鋼構(gòu)件表面的應(yīng)變變化,研究影響應(yīng)變計(jì)算的因素,同時(shí)將基于圖像的應(yīng)變計(jì)算值與傳感器監(jiān)測(cè)所得到的應(yīng)變值進(jìn)行對(duì)比分析。
【圖文】：

其中，圖像匹配是運(yùn)用數(shù)字圖像處理方，而匹配算法的優(yōu)劣直接影響結(jié)構(gòu)位移的獲取精法進(jìn)行研究。另一方面，考慮到不同的圖像分割，故需對(duì)圖像分割方法進(jìn)行優(yōu)選，以確保圖像匹行圖像成像分析和圖像灰度化研究，通過(guò)對(duì)比不結(jié)果，給出適合于本文的彩色模型，并在此基礎(chǔ)改善原有圖像質(zhì)量和提高圖像分割的精準(zhǔn)性，進(jìn)次對(duì)圖像分割方法進(jìn)行研究，通過(guò)對(duì)比分析基于像邊緣精度，提出采用經(jīng)典邊緣檢測(cè)算子進(jìn)行像級(jí)精定位的邊緣檢測(cè)算法進(jìn)行圖像分割。然后對(duì)該準(zhǔn)則的圖像目標(biāo)匹配方法。最后研究相機(jī)標(biāo)定位移的轉(zhuǎn)換。的位移獲取方法位移獲取方法流程如圖 2-1 所示。

測(cè)算子的檢測(cè)精度一般可以達(dá)到像素級(jí)，這在監(jiān)測(cè)的精度要求，，本文采用了一種基于經(jīng)典算檢測(cè)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)位移測(cè)量。在數(shù)碼照相機(jī)亞像素方法可以更精確地顯示圖像。例如當(dāng)采于相機(jī)的物理分辨率提高了 10 倍[42]。像素為最小單位進(jìn)行成像的。當(dāng)應(yīng)用數(shù)碼相機(jī)機(jī)會(huì)將實(shí)際物體離散化成數(shù)字圖像，每一個(gè)像像在宏觀(guān)上可以看做是連續(xù)的，但是在微觀(guān)上的空隙稱(chēng)之為“亞像素”。像素定位方法之前，已經(jīng)應(yīng)用經(jīng)典邊緣檢測(cè)算了目標(biāo)邊緣的像素級(jí)位置，此過(guò)程稱(chēng)為粗定位目標(biāo)邊緣定位可稱(chēng)為細(xì)定位。經(jīng)典邊緣算子對(duì)圖像目標(biāo)邊緣進(jìn)行粗定位計(jì)算像目標(biāo)邊緣進(jìn)行進(jìn)一步地細(xì)定位，圖像分割具
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TP391.41;TU317

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2575756