基于序列图像特征匹配的桥梁轮廓线变形获取方法研究

发布时间：2021-04-12 03:23

　　针对桥梁经常性安全检查效率低、准确性差、缺乏量化科学依据的问题,利用数字图像进行高精度结构形变检测,是当前桥梁健康监测的发展前景。由于桥梁场景范围大,直接获取桥梁全局图像很难有效提高图像分辨率和检测精度,为了实现对桥梁形变的图像检测,本文依托导师主持的国家自然科学基金面上项目“基于影像轮廓线叠差分析获取桥梁全息变形及结构状态演绎方法探索（51778094）”,在室内对钢桁-砼组合试验梁开展基于序列图像特征匹配的桥梁轮廓线变形获取方法研究。其主要研究内容如下:1.为研究利用序列图像特征匹配来获取桥梁轮廓线的方法的可行性,探索采用数字图像学和图像处理技术的桥梁结构检测新方法,在实验室内对计算跨径为7.0m的钢桁-砼组合试验梁开展多种损伤状况下的移动摄影序列图像信息采集和传统百分表的位移数据采集试验。2.针对损伤工况下的梁体序列图像数据,结合图像拼接算法的相关理论知识,通过将基于基本点和基本方向的改进的SURF算法与基于相位相关法的图像序列自动排序方法相结合,将采集的序列图像进行拼接构成全息形态图像。3.根据数学形态学以及图像信息学相关理论,运用Matlab软件对全息形态图像进行边缘提取,结... 

【文章来源】：重庆交通大学重庆市

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

桥梁安全事故

第2页共68页发生大暴雨和桥梁本身已经使用50年致使结构已发生了变化所导致。事故发生前，进行了人工桥检，仅仅通过长期以来的经验和少量相关的检测知识来判断桥梁的安全健康状态，主要依赖肉眼判断，监测效率低下，没有具体的量化标准与指标，明显是不科学不可靠的。因此，为了能够非常正确地识别桥梁的健康状态，防止各种事故的发生，寻找一种相比常规的人工安全检查效率更高、检测结果更可靠和可量化的测检手段，是桥检中亟待解决的问题。1.2桥梁检测方法概况1.2.1常规检测方法常规的桥检是桥梁安全的保障，其中比较常见的桥检方法有采用人工的常规性检测和利用桥检车与桥梁安全健康监测系统的检测。通过及时了解桥梁不正常的结构缺陷位置发展程度与趋势，进行桥梁健康状况分析，使得能够估计当前存在的缺陷对桥梁正常通行的影响，并为后期桥梁检修加固提供了可依靠的证据。(1)采用人工桥检采用人工的桥检是桥检人员利用紧密水准仪、回弹仪、裂缝观测仪等仪器对桥梁进行常规性检查，如图1-2所示。另外在山区经济水平低下，检测人员利用肉眼对桥梁裂缝进行识别，结合自身的多年经验和已有的技术标准，对桥梁进行健康诊断。这种采用人工的常规性测检是当前社会中最常见的桥梁测检方法，其中采用仪器对桥梁的重要位置进行变形量测，数据结果准确度不低，但是针对量大面广的山区中小型桥梁，由于检测人员的数量、素质、维修经费及检测手段的限制，常常不能及时发现桥梁本身存在的结构损伤。存在的主要问题是：①检测人员过于依赖自身多年的监测经验，其结果因人而存在差异和区别；②缺乏量化的科学依据，定性化的进行评估，不同时期定性结果不可靠；③依靠人力的方式，效率低下，不能实时测检。图1-2采用人工的常规桥检

利用桥检车的检测


本文编号：3132515