基于圖像分析的橋梁索塔參數(shù)獲取方法研究.pdf

1、大型橋梁已經(jīng)成為現(xiàn)代交通必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施之一,我國更是成為世界上擁有橋梁數(shù)目最多的國家。隨著橋梁建設(shè)技術(shù)的日趨成熟以及橋梁坍塌事故的頻發(fā),人們關(guān)注的重點(diǎn)開始轉(zhuǎn)為橋梁健康監(jiān)測領(lǐng)域。
　　 橋梁健康監(jiān)測多采用傳感技術(shù)、光電技術(shù)、信息技術(shù)以及專家分析結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)橋梁裂縫、位移、形變、撓度等多方面信息的監(jiān)測。本文主要將數(shù)字圖像處理技術(shù)應(yīng)用到橋梁健康監(jiān)測領(lǐng)域,結(jié)合攝像采集、光電技術(shù)等知識,實(shí)現(xiàn)索塔裂縫、位移、形變參數(shù)的準(zhǔn)確檢測與長期監(jiān)

2、測。
　　 論文的理論基礎(chǔ)主要有數(shù)字圖像處理的常見算法,廣義結(jié)構(gòu)元與擴(kuò)展形態(tài)學(xué)濾波,以及激光精密測量的相關(guān)原理。論文主要內(nèi)容為以下三個(gè)部分:基于圖像分析的橋梁索塔裂縫監(jiān)測、基于光電技術(shù)與圖像處理的索塔位移測量系統(tǒng)、三基點(diǎn)\雙基點(diǎn)差分位移測量方法探討。
　　 (1)基于圖像分析的橋梁索塔裂縫監(jiān)測:提出了通過視頻設(shè)備、遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)索塔表面裂縫長期監(jiān)測的方案。重點(diǎn)闡述了基于廣義結(jié)構(gòu)元與擴(kuò)展形態(tài)學(xué)濾波算法的裂縫自動識別。包括了

3、圖像預(yù)處理、裂縫識別、視頻序列圖像拼接、裂縫幾何參數(shù)計(jì)算等內(nèi)容。
　　 (2)基于光電技術(shù)與圖像處理的位移測量系統(tǒng)用于索塔水平二維位移的實(shí)時(shí)監(jiān)測。主要利用激光準(zhǔn)直傳播的原理,結(jié)合CCD視頻采集設(shè)備,運(yùn)用數(shù)字圖像處理的知識,計(jì)算出索塔的位移與形變量,繪制出位移變化圖。
　　 根據(jù)其應(yīng)用場合和精度需求,提出基于平面網(wǎng)格的系統(tǒng)快速標(biāo)定方法,該方法通過建立起已知實(shí)際大小的網(wǎng)格與其對應(yīng)的像素點(diǎn)關(guān)系,得到二者之間的比例值即為標(biāo)定結(jié)果