基于立體視覺的結(jié)構(gòu)變形全過程測量方法.pdf

1、隨著土木工程專業(yè)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)接觸式測量手段在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的變形檢測中逐漸暴露出效率低，測量范圍有限等弊端。為了克服這些局限性，滿足結(jié)構(gòu)變形全過程測量要求，本文研究基于立體視覺的結(jié)構(gòu)變形全過程測量方法。針對該方法，研究基于對角線長度的三步標定算法與，基于立體視覺的結(jié)構(gòu)變形全過程測量算法。在上述算法基礎(chǔ)上，編譯立體視覺結(jié)構(gòu)變形測量軟件，并進行試驗研究。
　　本文的研究內(nèi)容主要包括：
　　(1)對傳統(tǒng)兩步標定算法進行改進，提出基

2、于對角線長度的立體視覺像機標定算法。本文在第二步中，采用LM算法對左右像機參數(shù)分別優(yōu)化，以提高優(yōu)化效率；在兩步優(yōu)化的基礎(chǔ)上，以對角線長度作為約束條件，采用LM算法對像機外參數(shù)進行全局優(yōu)化，縮放平移向量。編譯了可以自動標定的三步優(yōu)化標定軟件。進行商業(yè)標定板對角線重建長度兩步標定試驗、商業(yè)標定板重建長度比較試驗以及自制標定板重建長度比較試驗，試驗結(jié)果表明本文標定算法優(yōu)于兩步法。
　　(2)提出基于立體視覺的結(jié)構(gòu)變形全過程測量算法。采用

3、數(shù)字圖像相關(guān)方法進行立體匹配和時序匹配，選擇ZNCC作為相關(guān)函數(shù)以及曲面擬合的方法進行亞像素搜索；提出分塊匹配的思想，減小多點匹配計算量；采用更新參考圖的方法解決大變形情況下的測點誤匹配問題；建立16節(jié)點的拉格朗日三次形函數(shù)，結(jié)合滑動平均的方法得到平滑的位移場；引入了格林應(yīng)變張量，求解應(yīng)變場。在上述算法基礎(chǔ)上，編譯立體視覺結(jié)構(gòu)變形測量軟件。
　　(3)完成304不銹鋼試件拉伸試驗和三層框架模型振動全程監(jiān)測試驗。將立體視覺方法測得的