基于变形轮廓线跟踪的结构整体变形监测方法

摘要：

传统的结构变形监测通常依据数个"独立点"的变形观测数据,尚未全面把握结构整体及各个部分的变形分布,特别对于大型结构物,测量点众多,难以获得能够表征结构整体及局部安全状况的变形信息.针对该问题,提出一种基于图像透视变换和图像边缘检测处理技术的结构整体变形监测方法.针对桥梁等大型结构物周边地形地貌较为复杂,往往难以获取结构物立面正轴投影的数字图像问题,提出通过图像透视变换来间接获取结构物正视投影,使之较好反映结构物立面轮廓线形;考虑结构物轮廓线由于结构自身或外界原因可能存在局部缺陷的问题,提出基于影像轮廓线叠差算法消除边界局部缺陷影响的处理方法,使之较好地获取结构物整体连续变形;分别采用Sobel,Prewitt,Roberts,Log,Canny这5种边缘检测算子对结构正视投影图像进行边缘检测处理,得出Log边缘检测算子在结构整体变形监测中应用效果较好,边缘检测处理结果较为理想.将该变形监测方法应用到钢桁-混凝土组合梁的加载试验中,对各级加载工况下的试验梁全梁影像进行处理,并分别与传统"点式"测量(百分表)进行对比,结果表明通过该方法可获取试验梁全梁向的整体变形,具有较好的精度和可靠性,相比较于"点式"测量能更好地体现试验梁的整体位移和变形分布.

关键词：桥梁工程、结构整体变形监测方法、变形轮廓线跟踪、钢桁-混凝土组合梁、透视变换、边缘检测、近景摄影测量

所属期刊栏目：36

分类号：U443.32;TU198+.3(桥涵工程)

资助基金：国家自然科学基金项目51778094;国家青年科学基金项目51708068

在线出版日期：2019-06-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：48-57