基于数字图像处理技术的结构二维位移及应变监测方法

摘要

本方法提出一种基于数字图像处理技术的结构二维位移和应变监测方法，其特征是：标靶采用圆形图案，以确保进行结构物理量监测时标靶截面的无方向性；选取圆形的圆心作为标靶图像特征，并运用数字图像读取、基于迭代法选取阈值的图像二值化、抗噪性多尺度数学形态学边缘检测、基于面积跟踪算法的图像进一步去噪、基于最小半径法的边缘精定位和非迭代快速圆心拟合法，来提取圆心二维像素坐标；采用边长已知的方形图案作为标定板来进行当前视觉监测系统的系统标定；所述系统标定是指通过运用数字图像读取、基于迭代法选取阈值的图像二值化分割和基于面积跟踪算法的图像进一步去噪，来寻找方形图案四个顶点，进而确定像素边长值和实际边长值之间的对应关系。最后，利用系统双向分辨率和标靶圆心帧差法计算结构测点二维位移；利用标靶中相邻两圆心的像素坐标和平均应变计算公式，确定结构局部平均应变。