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基于计算机视觉的结构位移监测综述

论文摘要

梳理基于计算机视觉的结构位移监测方法的研究和应用进展,从系统组成、计算方法、影响因素和实际应用4个方面进行综述,探讨计算机视觉结构位移监测目前存在的研究不足并给出合理建议。在系统组成方面,介绍各种相机、镜头和标志物选择的标准及优缺点,给出相机和镜头的选择建议以及是否需要人工标志物的应用场合。在计算方法方面,介绍相机标定、特征提取、目标追踪和位移计算4个方面的实现方法,分析镜头畸变带来的测量误差和相机标定的必要性,介绍2种实用相机标定的简化方法。在影响因素方面,从硬件因素、图像处理算法和环境影响3个方面分析引起系统测量误差的来源,阐述减小系统误差的解决方案。在实际应用方面,介绍计算机视觉结构位移监测在结构状态评估中的应用,包括结构受力行为分析、承载力评估、模态参数识别、模型更新、损伤识别和索力估计。

论文目录

  • 0 引 言
  • 1 计算机视觉位移监测系统组成
  •   1.1 系统构成
  •   1.2 相 机
  •   1.3 镜 头
  •   1.4 标志物
  • 2 计算机视觉位移监测计算方法
  •   2.1 相机标定
  •     2.1.1 一般相机标定
  •     2.1.2 简化相机标定:单应性矩阵法
  •     2.1.3 简化相机标定:尺度因子法
  •   2.2 特征提取
  •   2.3 目标追踪
  •     2.3.1 数字图像相关模板匹配
  •     2.3.2 特征点匹配
  •     2.3.3 全场光流
  •     2.3.4 稀疏光流
  •     2.3.5 几何匹配
  •     2.3.6 粒子图像测速技术（PIV）
  •     2.3.7 颜色匹配
  •     2.3.8 基于深度学习的目标追踪方法
  •   2.4 位移计算
  • 3 计算机视觉位移监测影响因素
  •   3.1 硬件因素
  •   3.2 算法因素
  •   3.3 环境因素
  • 4 基于计算机视觉位移监测的结构状态评估
  •   （1）结构行为分析:
  •   （2）承载力评估:
  •   （3）模态参数识别:
  •   （4）模型更新:
  •   （5）损伤识别:
  •   （6）索力估计:
  • 5 结 语

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 叶肖伟,董传智

    关键词: 桥梁工程,结构健康监测,综述,计算机视觉,数字图像处理,结构位移

    来源: 中国公路学报 2019年11期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,信息科技

    专业: 建筑科学与工程,计算机软件及计算机应用

    单位: 浙江大学建筑工程学院

    基金: 国家自然科学基金项目(51822810,51778574),浙江省自然科学基金项目(LR19E080002),中央高校基本科研业务费专项资金项目(2019XZZX004-01)

    分类号: TU317;TP391.41

    DOI: 10.19721/j.cnki.1001-7372.2019.11.002

    页码: 21-39

    总页数: 19

    文件大小: 4507K

    下载量: 782

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/cba0d3d696dde1041fe2bb3b.html