通過在構件表面噴涂均勻散斑并拍攝變形前后的圖片,采用數字圖像相關法（DIC）可實現構件位移的非接觸式測量.針對古建筑木梁彩繪圖案灰度不均,導致傳統(tǒng)DIC在整像素位移解算時識別效果差、計算效率低的難題,提出修正的自適應十字模式搜索法（IARPS）進行整像素位移解算.首先,預估第一個搜索點的搜索半徑,在該半徑內進行窮舉搜索;然后引入自適應十字模式算法,通過小菱形搜索實現整像素位移的解算.采用散斑圖模擬位移及裝飾有彩繪圖案的木梁壓彎實驗,將IARPS與DIC中常用粗-細搜索算法進行對比,結果表明,IARPS方法能有效克服粗-細搜索算法局部計算不精確的缺陷,且IARPS的計算效率可提高71.6%,為將DIC應用于古建筑彩繪梁的非接觸式位移測量提供了一種新的解算方法. 

【文章來源】：湖南大學學報(自然科學版). 2020,47(11)北大核心EICSCD

【文章頁數】：8 頁

【部分圖文】：

二維DIC位移辨識原理

為克服計算步長選取的隨機性，Nie等[16]提出了自適應十字模式搜索法（Adaptive Rood Pattern Search,ARPS）.其基本思路是，假設物體的變形是連續(xù)的，在進行整像素位移搜索時，采用相鄰已知位移像素點的位移作為搜索初值，其具體搜索步驟為：1）對參考圖像中的某計算點P，設其在x-y坐標系中的坐標為（u1,v1）；記P相鄰像素點已知整像素位移為（u,v），記R=max（|u|，|v|），R=(u,v）.在目標圖像中，以坐標（u1,v1）所在的像素點為中心點O，若是第一個計算點，則在該點沿x-y軸向相距2像素的上下左右各選1個點，形成十字形搜索模式；若不是第一個計算點，則在該點沿x-y軸向相距R像素的上下左右各選1個點，形成十字形搜索模式，同時選取R為一個搜索點，共計5個搜索點，如圖3(a）中黑色小圓點所示.

1）對于參考圖形中的某搜索點P，已知其在x-y坐標系中的坐標為（u1,v1）；在目標圖像中，以坐標（u1,v1）所在的點為中心點，選擇一個初始搜索半徑，如圖3(c）所示，在該方形區(qū)域內對每個點進行局部窮舉搜索.2）針對方形區(qū)域內的每一個點，計算所有點的相關系數.

【參考文獻】：
期刊論文
[1]關于中國古建筑油漆彩繪的研究[J]. 林珠龍.  美與時代(城市版). 2018(07)
[2]基于FBG應變測量的古建筑木梁變形監(jiān)測方法[J]. 姜紹飛,唐偉杰,吳銘昊,沈圣,張鷹.  地震工程與工程振動. 2016(06)
[3]數字圖像技術在古建筑裂縫監(jiān)測中的應用[J]. 奧村運明,林穎文,李寧,孫亞軍.  河南科學. 2008(02)

碩士論文
[1]基于數字圖像相關方法的材料拉伸變形測量技術[D]. 熊磊.吉林大學 2012
[2]圖像相關技術的亞像素位移算法與實驗研究[D]. 伍衛(wèi)平.華中科技大學 2009



本文編號：3372292