高速视频测量技术及在水箱液面高度监测的应用

发布时间：2022-02-18 17:22

　　目前,随着我国的城市化建设的突飞猛进,作为城市化发展建设的重要组成部分的高楼正在不断涌现。这些高层建筑物在遇到地震、飓风等特殊灾害天气环境时极易受到影响而出现晃动甚至引发坍塌,如果发生坍塌会对人们的生命和财产将会造成巨大的影响。因此,建筑物的抗震性以及稳定性对建筑物的整体安全极其重要,并且引起了人们的广泛关注。为了进一步增强高层建筑物的抗震能力,学者们提出了在建筑物上增加减震装置的措施并得到了广泛的应用。TLD（调谐液体阻尼器,Tuned Liquid Damper,简称TLD）就是一种非常有用的被动结构控制减震装置。这种阻尼器装置通俗来讲就是将水箱固定在建筑物顶上,当建筑物因受到外力而引起晃动时,水箱中液体可以在晃动过程中产生的动侧力提供减振作用。它具有构造简单,自动激活性能好,不需要启动装置等诸多优点。监测获取的TLD水箱液面高度动态变化的数据,能用于分析建筑物受到灾害的等级和对建筑物的健康性进行评价,后续还可以用来对建筑物进行科学加固与修复时提供指导性意见。因而对TLD水箱液面高度动态变化的研究已经逐渐成为一个热门的研究领域。传统的对TLD水箱液面高度动态变化的监测是采用激光位移... 

【文章来源】：北京建筑大学北京市

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 高速视频摄影测量技术国内外研究现状及在土木工程上的应用
        1.2.1 高速视频摄影测量技术国内外研究现状
        1.2.2 高速视频摄影测量技术在土木工程领域的应用
    1.3 本文主要研究内容与结构
        1.3.1 当前问题与主要研究内容
        1.3.2 主要结构
        1.3.3 技术路线图
第2章 高速视频摄影测量传感器网络
    2.1 高速视频摄影测量系统构建
        2.1.1 数据采集卡
        2.1.2 高速相机
        2.1.3 同步控制器
        2.1.4 计算机
    2.2 高速传感器网络布设
        2.2.1 照明光源
        2.2.2 人工标志
        2.2.3 高速传感器网络布设
    2.3 相机同步精度检校
    2.4 本章小结
第3章 内外方位元素一体化解算
    3.1 像片的内方位元素和外方位元素
        3.1.1 内方位元素
        3.1.2 外方位元素
    3.2 高速相机的检校方法
        3.2.1 张正友标定法
        3.2.2 DLT法
    3.3 内外方位元素一体化解算
    3.4 本章小结
第4章 液面位移场的构建
    4.1 目标点的识别与跟踪
    4.2 标志点三维坐标计算
    4.3 运动参数计算与应变场构建
        4.3.1 位移
        4.3.2 变形
        4.3.3 速度
        4.3.4 位移场
        4.3.5 应变场
    4.4 本章小结
第5章 高速视频摄影测量技术在TLD水箱液面高度监测中的应用
    5.1 实验设计与实验设备
    5.2 TLD实验高速视频摄影测量网络布设
    5.3 实验数据处理
        5.3.1 相机内外参数解算
        5.3.2 人工标志点三维坐标提取与计算
    5.4 实验结果分析与讨论
        5.4.1 标志点随时间变化位移变化与分析
        5.4.2 高速视频摄影测量技术与激光法结果对比分析
        5.4.3 液面位移场构建
    5.5 本章小结
结论
参考文献
附录
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]水下试验图像数据采集存储系统的设计与实现[J]. 杜文略,李红薇,高越.  电子器件. 2019(03)
[2]地震振动台实验三维全场位移测量的研究[J]. 王晓光,梁晋,尤威,梁瑜,刘烈金.  应用光学. 2016(04)
[3]基于双平行平面相机模型的钢板尺寸视觉测量[J]. 刘昶,韦飞云,孙维广.  光学精密工程. 2016(04)
[4]视频测量影像序列椭圆形人工目标点快速识别和跟踪方法[J]. 刘祥磊,童小华,马静.  测绘学报. 2015(06)
[5]基于数字图像体相关的物体内部三维位移场分析[J]. 牛永强,胡秋实,闫德莹,刘贵全,胡小方,许峰,缪泓,张忠.  实验力学. 2011(03)
[6]板料变形三维数字散斑应变测量分析系统研究[J]. 张德海,梁晋,唐正宗,张晓强,郭成.  锻压技术. 2010(04)
[7]航天器薄膜充气天线面形的视觉测量方法[J]. 吕乃光,王永强,邓文怡,董明利,王君,潘志康.  光电子.激光. 2007(06)
[8]基于序列影像的飞机姿态跟踪测量方法研究[J]. 张祖勋,苏国中,张剑清,郑顺义.  武汉大学学报(信息科学版). 2004(04)
[9]数字相机的检校[J]. 程效军,胡敏捷.  铁路航测. 2001(04)
[10]土木工程结构振动控制技术的发展[J]. 孙树民.  噪声与振动控制. 2001(01)

博士论文
[1]序列图像弱小目标检测与跟踪算法研究[D]. 樊香所.电子科技大学 2019
[2]利用数码像机进行房产测量与建筑物的精细三维重建[D]. 刘亚文.武汉大学 2004



本文编号：3631239