【摘 要】
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地震是一种自然现象,中等强度以上的地震会对城市系统造成巨大影响。地震动参数能为反应谱设计、结构抗震设计、地震动预测模型等方面提供重要的基础数据,对地震灾害的评估,对地震科学考察的进行都有很大帮助。随着5G时代的到来,地震过程能通过密集分布的摄像头实时记录并快速传输处理,以动态图像的形式更直观地呈现出来,如能从中快速准确的提取地震动参数等数据,将会是地震资料的宝库,不仅可以弥补地震台站布置密度的不足
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地震是一种自然现象,中等强度以上的地震会对城市系统造成巨大影响。地震动参数能为反应谱设计、结构抗震设计、地震动预测模型等方面提供重要的基础数据,对地震灾害的评估,对地震科学考察的进行都有很大帮助。随着5G时代的到来,地震过程能通过密集分布的摄像头实时记录并快速传输处理,以动态图像的形式更直观地呈现出来,如能从中快速准确的提取地震动参数等数据,将会是地震资料的宝库,不仅可以弥补地震台站布置密度的不足,还可以为城市烈度圈的划分提供大量支持。本文提出了一种基于图像识别技术的地震动参数提取方法。以图像识别原理为基础,提出基于场内基点的振动-图像识别方法,建立振动-图像系统的相对运动模型,对其进行动态方程解析和优选,并在不同输入波作用下对地震动参数提取方法的准确率进行验证,证明该方法具有一定应用价值,能为将来地震动分析工作提供另一层面的解决途径。论文主要完成了以下工作:(1)以图像识别原理为基础,为地震动信息提取提供技术支持。阐述了图像的采集及预处理方法,说明了图像模板匹配的相关原理,以及图像识别原理中的坐标系转换过程。根据图像采集条件、识别精度要求等因素,提出了三种图像识别的修正方法。(2)提出了基于场内基点的振动-图像识别方法。为实现对场内基点的振动-图像识别,设计了振动-图像识别系统。建立了三种不同的摄像头-振动台相对运动模型,即相对静止模型、相对平动模型、相对摆动模型。(3)依据振动-结构识别方法中构建的三种运动模型,进行动态方程解析。对应不同的相对运动模型,构建运动方程。考虑不同高度、不同输入波,对地震动参数进行解答,对比识别地震动参数与实测地震动参数,优选相对摆动模型作为摄像头的运动模型。(4)基于不同输入波验证地震动参数提取方法的准确性。以地震动参数与烈度的关系作为地震动参数提取准确的判断依据,通过不同输入波作用下的地震动参数识别准确率,对基于图像识别技术的地震动参数提取方法进行验证。
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