本文關(guān)鍵詞：基于機(jī)器視覺(jué)的橋梁自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速的發(fā)展,橋梁建設(shè)進(jìn)入了輝煌的時(shí)期,橋梁健康監(jiān)測(cè)也隨之成為研究熱點(diǎn),機(jī)器視覺(jué)與無(wú)線通訊技術(shù)的飛速發(fā)展給橋梁監(jiān)測(cè)帶來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇。因此,本文設(shè)計(jì)了一套基于機(jī)器視覺(jué)的無(wú)線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁應(yīng)變、裂縫、位移、索力的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。主要完成了以下工作:1、對(duì)監(jiān)測(cè)端的各種硬件設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)監(jiān)測(cè)設(shè)備的無(wú)線采集功能;在無(wú)線路由器中移植嵌入式OpenWrt系統(tǒng)以及MJPG-streamer等軟件,并根據(jù)MJPG-streamer的工作原理、Web服務(wù)器訪問(wèn)原理、無(wú)線路由器映射原理,對(duì)MJPG-streamer和Open Wrt系統(tǒng)進(jìn)行編程設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)端的實(shí)時(shí)采集與遠(yuǎn)程無(wú)線傳輸。2、監(jiān)控端以LABVIEW作為系統(tǒng)的總控平臺(tái),通過(guò)調(diào)用硬件與軟件,并結(jié)合LABVIEW的函數(shù)功能進(jìn)行編程,設(shè)計(jì)了包含選擇監(jiān)測(cè)方向的登錄模塊,以及遠(yuǎn)程圖像預(yù)覽、計(jì)算區(qū)域手動(dòng)選擇、循環(huán)采集照片、實(shí)時(shí)計(jì)算、數(shù)據(jù)可視化、自動(dòng)報(bào)警等模塊,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)監(jiān)控端的各項(xiàng)功能。3、根據(jù)圖像相關(guān)法以及亞像素插值與最小二乘法,在MATLAB中進(jìn)行算法編程與數(shù)據(jù)可視化編程,并將其導(dǎo)入到系統(tǒng)的計(jì)算模塊,完成對(duì)全場(chǎng)應(yīng)變監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì);針對(duì)橋梁實(shí)際監(jiān)測(cè),提出了監(jiān)測(cè)方案,并將該系統(tǒng)應(yīng)用于框架模型試驗(yàn)中,得到了全場(chǎng)應(yīng)變數(shù)據(jù)。4、運(yùn)用圖像處理技術(shù),提取裂縫寬度參數(shù),利用MATLAB編程實(shí)現(xiàn)該過(guò)程并將其導(dǎo)入到系統(tǒng)的計(jì)算模塊,完成對(duì)裂縫寬度監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì);針對(duì)橋梁實(shí)際監(jiān)測(cè),提出了工形以及直線與圓形相結(jié)合的電動(dòng)導(dǎo)軌現(xiàn)場(chǎng)布設(shè)方案,解決了主梁與墩柱部位檢測(cè)不便、勞動(dòng)強(qiáng)度大、漏檢、無(wú)法長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)等問(wèn)題,并將該系統(tǒng)應(yīng)用于帶裂縫的混凝土模型試驗(yàn)中,得到了裂縫寬度數(shù)據(jù)。5、提出了多光斑中心定位算法、消除環(huán)境振動(dòng)與變焦距影響的標(biāo)定公式,引入了頻率法計(jì)算索力,利用MATLAB編程實(shí)現(xiàn)該算法后,將其嵌入到子系統(tǒng)中,完成對(duì)位移監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì);針對(duì)橋塔、拉索、主梁、橋墩遠(yuǎn)距離位移監(jiān)測(cè),提出了現(xiàn)場(chǎng)布設(shè)方案,解決了采集裝置布設(shè)問(wèn)題;最后將該系統(tǒng)應(yīng)用于監(jiān)測(cè)三種直徑的縮尺鋼索在不同拉力下的振動(dòng),驗(yàn)證了該系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)效果。
【關(guān)鍵詞】：機(jī)器視覺(jué) 無(wú)線自動(dòng)監(jiān)測(cè) 圖像相關(guān)法 圖像處理技術(shù) 中心定位法 OpenWrt LABVIEW MATLAB
【學(xué)位授予單位】：蘇州科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U446
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-21
• 1.1 背景及意義12-13
• 1.2 橋梁監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀13-15
• 1.2.1 橋梁應(yīng)變監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 橋梁裂縫監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀14
• 1.2.3 橋梁位移監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀14-15
• 1.3 機(jī)器視覺(jué)在監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀15-17
• 1.4 無(wú)線監(jiān)測(cè)研究現(xiàn)狀17-18
• 1.5 本文的主要研究?jī)?nèi)容18-21
• 第二章 基于OpenWrt的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)端設(shè)計(jì)21-28
• 2.1 監(jiān)測(cè)端的硬件設(shè)計(jì)21-22
• 2.2 監(jiān)測(cè)端的軟件設(shè)計(jì)22-27
• 2.2.1 監(jiān)測(cè)端操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)22-23
• 2.2.2 監(jiān)測(cè)端圖像采集的設(shè)計(jì)23-25
• 2.2.3 遠(yuǎn)程無(wú)線傳輸?shù)脑O(shè)計(jì)25-27
• 2.3 本章小結(jié)27-28
• 第三章 基于LabVIEW的系統(tǒng)監(jiān)控端設(shè)計(jì)28-37
• 3.1 監(jiān)控端的總體設(shè)計(jì)28-29
• 3.2 監(jiān)控端的軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境29-31
• 3.2.1 LabVIEW與監(jiān)測(cè)端的連接29-30
• 3.2.2 LabVIEW與MATLAB的連接30-31
• 3.3 監(jiān)控端的各模塊設(shè)計(jì)31-36
• 3.3.1 登錄系統(tǒng)設(shè)計(jì)31-32
• 3.3.2 監(jiān)測(cè)前的預(yù)覽設(shè)計(jì)32-34
• 3.3.3 監(jiān)測(cè)過(guò)程中各模塊的設(shè)計(jì)34-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 第四章 全場(chǎng)應(yīng)變自動(dòng)監(jiān)測(cè)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)37-46
• 4.1 基于圖像相關(guān)法的全場(chǎng)應(yīng)變計(jì)算37-41
• 4.1.1 圖像相關(guān)法計(jì)算原理37-38
• 4.1.2 亞像素插值38-39
• 4.1.3 全場(chǎng)應(yīng)變計(jì)算39-41
• 4.2 全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量在軟件平臺(tái)上的實(shí)現(xiàn)41-43
• 4.2.1 計(jì)算模塊的實(shí)現(xiàn)41-42
• 4.2.2 數(shù)據(jù)可視化模塊的實(shí)現(xiàn)42-43
• 4.3 橋梁應(yīng)變監(jiān)測(cè)方案43
• 4.4 系統(tǒng)試驗(yàn)驗(yàn)證43-45
• 4.5 本章小結(jié)45-46
• 第五章 裂縫自動(dòng)監(jiān)測(cè)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)46-55
• 5.1 基于圖像處理技術(shù)的裂縫監(jiān)測(cè)原理46-48
• 5.1.1 圖像預(yù)處理46-47
• 5.1.2 裂縫與背景分割47-48
• 5.1.3 裂縫特征提取48
• 5.2 裂縫監(jiān)測(cè)在軟件平臺(tái)上的實(shí)現(xiàn)48-50
• 5.2.1 計(jì)算模塊的實(shí)現(xiàn)49
• 5.2.2 數(shù)據(jù)可視化模塊的實(shí)現(xiàn)49-50
• 5.3 橋梁裂縫監(jiān)測(cè)方案50-51
• 5.4 系統(tǒng)試驗(yàn)驗(yàn)證51-54
• 5.4.1 裂縫預(yù)測(cè)試驗(yàn)51-52
• 5.4.2 裂縫寬度監(jiān)測(cè)試驗(yàn)52-54
• 5.5 本章小結(jié)54-55
• 第六章 位移自動(dòng)監(jiān)測(cè)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)55-65
• 6.1 位移監(jiān)測(cè)原理55-59
• 6.1.1 多光斑中心定位算法55-57
• 6.1.2 消除環(huán)境振動(dòng)與變焦距的實(shí)時(shí)標(biāo)定57-58
• 6.1.3 基于頻率法的索力計(jì)算58-59
• 6.2 位移監(jiān)測(cè)在軟件平臺(tái)上的實(shí)現(xiàn)59-61
• 6.2.1 計(jì)算模塊的實(shí)現(xiàn)59-60
• 6.2.2 可視化模塊的實(shí)現(xiàn)60-61
• 6.3 橋梁位移監(jiān)測(cè)方案61-62
• 6.4 鋼索振動(dòng)試驗(yàn)62-64
• 6.4.1 試驗(yàn)設(shè)置62
• 6.4.2 試驗(yàn)結(jié)果分析62-64
• 6.5 本章小結(jié)64-65
• 第七章 總結(jié)與展望65-67
• 7.1 總結(jié)65-66
• 7.2 展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-70
• 圖表目錄70-73
• 致謝73-74
• 作者簡(jiǎn)歷74

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本文編號(hào)：303412