基于机器视觉的混凝土坝裂缝监测系统研究

摘要

裂缝普遍存在于混凝土坝中，它会降低坝体的强度以及稳定性，影响坝体的耐久性，破坏坝体的整体性和抗渗性，甚至危害人的生命财产安全。因此，对混凝土坝裂缝进行及时监测，具有重要意义。
　　裂缝检测的基本方式是采用人工，它既费时、费力、效率低，又降低了监测系统的警示作用。机器视觉的应用能够解决上述问题，通过机器视觉系统实时在线监测混凝土坝裂缝，可以及时有效地获取裂缝信息，为及时采取预防措施提供良好的依据。
　　本文将对基于机器视觉的混凝土坝裂缝监测系统进行研究，该系统主要包含混凝土坝裂缝监测硬件系统和混凝土坝裂缝监测软件系统，硬件系统用于混凝土坝裂缝图像采集，软件系统用于混凝土坝裂缝图像处理，获取目标裂缝特征参数。
　　本文完成了以下工作：
　　（1）建立混凝土坝裂缝监测硬件系统，主要包括图像采集系统、运动控制系统、照明系统、供电系统和计算机，主要设备包括工业相机（型号MER-200-20GM）、工业镜头（型号M3514-MP）、滑轨、三脚架、激光测距仪、LED光源、电源、网线、路由器、计算机、MATLAB软件和图像采集软件。
　　（2）建立混凝土坝裂缝监测软件系统，它是以数字图像处理为基础，以MATLAB为软件平台。裂缝图像处理主要包括图像读取、图像预处理、图像分割和特征参数提取等内容。
　　（3）应用实例分析，采用该系统进行混凝土坝裂缝图像采集和图像处理，获取目标裂缝的特征参数，验证了该系统在混凝土坝裂缝监测中的可行性和实用性，为建立和健全混凝土坝裂缝监测系统奠定基础。

目录

声明

1 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 国内外研究现状及发展动态

1.3 论文主要工作及组织结构

2 混凝土坝裂缝监测硬件系统

2.1 引言

2.2 硬件系统组成及工作原理

2.3 硬件系统设备选型

2.4 本章小结

3 裂缝图像处理与特征分析

3.1 引言

3.2 裂缝图像读取

3.3 裂缝图像预处理

3.4 裂缝图像分割

3.5 裂缝特征参数提取

3.6 本章小结

4 混凝土板模拟裂缝测量试验

4.1 概述

4.2 裂缝宽度测量试验

4.3 裂缝竖向错动测量试验

4.4 本章小结

5 工程实际裂缝测量试验

5.1 概述

5.2 混凝土块裂缝测量试验

5.3 西山水库溢流坝面裂缝测量试验

5.4 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢