结构位移摄像测量温致误差模式研究

发布时间：2020-07-04 01:55

【摘要】：位移是结构安全性能的重要指标。大型结构动态位移监测存在较多困难。结构位移摄像测量具有非接触、远距离等优点,有望成为一种实用方法。由于摄像机存在着温度效应,温度变化会对位移摄像测量精度产生影响。开展了实验环境近似工程实际的结构位移摄像测量实验,对长期连续摄像测量过程中由温度引起的位移测量误差现象进行了探究。实验结果表明温度变化会造成显著的位移摄像测量误差。为了量化不同因素之间的相关程度,分别对室内气温、相机表面温度和变焦镜头温度与测得的两个标志点的水平向与竖向的位移测量误差之间进行了相关性分析。数据分析表明相机表面温度、变焦镜头温度的变化与位移测量误差呈现高度相关性,尤其以变焦镜头温度变化与位移测量误差之间的相关性最好。鉴于位移测量误差与温度变化之间存在着良好的线性关系,为此将位移测量误差分别与摄像测量系统不同组件的温度变化数据进行线性拟合,建立模型进行短期的线性回归预测。由预测值与测量值对比可以看出线性回归拟合模型的预测效果并不理想,故对模型拟合参数的不确定度进行探讨。通过不确定度公式进行计算得出斜率的不确定度较小,而截距的不确定度较大。在温度作用下,利用小波变换对有三脚架情形的位移测量误差模式与无三脚架情形的位移测量误差模式进行探究。结论是三脚架会对竖向位移测量误差造成明显影响,但无论是在有三脚架的情形下或无三脚架的情形下进行位移摄像测量,位移摄像测量误差在温度影响下均会产生周期性的波动。
【学位授予单位】：温州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TH701
【图文】：

示意图,焦距计,示意图

逑根据己选定像机的靶面尺寸，同时确定最后所要达到的视野范围以及逡逑工作距离（＿），就可以计算工业镜头的焦距，图２－１为焦距计算示意图，具体逡逑计算公式如下：逡逑／邋＿邋Ｓｅｎｓｏｒｊｓｉｚｅ（Ｖ）ｏｒ（Ｈ）逡逑ＷＤ￣邋￣ＦＯＶ（Ｖ）ｏｒ（Ｈ）逦（２＿１）逡逑式中：逡逑／为焦距，＿为工作距离，ＦＯＲＤ为视场竖向尺寸，，为视逡逑场水平向尺寸，为ＩＥ面竖向尺寸，为ＩＥ面水平向逡逑尺寸逡逑夕族：二：：：：：：：１￡施＾＇逡逑图２－１焦距计算示意图逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－１邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｆｏｃａｌ邋ｌｅｎｇｔｈ逡逑２．２．２数字图像采集设备逡逑通过光学成像传感器得到的模拟电信号转化为数字信号的电路器件就是数逡逑字图像采集设备，目前主流的数字摄像机采用的是将该设备集成于成像设备中。逡逑数字图像采集设备常用的输出接口有ＲＳ－４２２、ＲＳ－６４４、Ｃａｍｅｒａ邋Ｌｉｎｋ、ＩＥＥＥ邋１３９４、逡逑ＵＳＢ和千兆网卡等数字输出接口标准，带有千兆网卡接口的数字摄像机由于具逡逑有数据传输效率高、连接性通用等优点，已成为数字摄像机发展的一个趋势。逡逑２．２．３图像数据存储设备逡逑数字图像存储设备主要用来将摄像系统获取的图像进行暂时或永久存储。常逡逑见的图像存储设备有移动硬盘，Ｕ盘等移动式存储器，还有计算机内置存储。计逡逑算机内存是一种能提供稳定、快速存储功能的存储器，对于需大量存储图像信息逡逑的实验一般采用计算内存进行图像储存

模型图,小孔成像,模型,光心

光沿直线传播的定律，成像面上的像点、光心以及空间中的物点将同处在一条直逡逑？逦线上。图２－２为小孔成像模型示意图，光心到像面的距离ｖ为焦距／，光心到物逡逑体的距离Ｍ为物距，根据相似比有：逡逑ｘ邋Ｘ逡逑－７邋＝邋—邋（２－２）逡逑／邋ｕ逡逑９逡逑

【参考文献】