基于双坐标系的立体视觉三维位移测量方法

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:loseunit
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
针对土木工程领域结构三维变形全程非接触测量的需求,本文提出基于双坐标系的立体视觉三维位移测量方法和相机自由摆放时的三维位移测量方法,研究极线约束修正DIC匹配的同步子区搜索算法,编译立体视觉三维位移测量软件,并进行试验研究,以验证立体视觉方法的有效性及可靠性。本文的主要研究内容如下:(1)提出基于双坐标系的立体视觉三维位移测量方法。该方法要求两相机光心连线平行于被测物体表面,利用双目立体视觉三维坐标计算公式分别求得空间点在左相机坐标系和右相机坐标系中的三维坐标。然后,利用空间点和两相机光心之间的空间位置关系计算出空间点在世界坐标系中的三维坐标。(2)提出一种相机自由摆放时的三维位移测量方法。当相机处于任意摆放姿态对物体进行观测时,将世界坐标系建立在左相机光心处,借助于标定板获取左相机坐标系和世界坐标系之间的转换矩阵,然后利用双目立体视觉三维坐标计算公式求得空间点在左相机坐标系中的三维坐标,最后通过转换矩阵中的旋转矩阵来对计算得到的三维坐标进行角度转化,进而获得空间点在世界坐标系中的三维坐标。(3)提出极线约束修正DIC匹配的同步子区搜索算法。该方法对初始时刻左右图像上所有测点进行DIC匹配,确定所有测点在左右图像中的对应图像坐标。然后,应用极线约束对右图像上所有测点的DIC匹配结果进行修正,取位于右极线上距DIC匹配结果最近的点作为新的匹配点。最后,对后续左右图像序列上所有测点分别进行DIC时序匹配。时序匹配时,每张图片中的所有测点依次与下一张图片进行DIC匹配,匹配的范围为每个测点各自的搜索子区。在上述立体视觉测量算法及同步搜索算法基础上,编译立体视觉三维位移测量软件。(4)进行钢板剪力墙滞回性能试验,得到钢板剪力墙三维位移曲线,通过比较立体视觉方法位移测量结果和LVDT位移测量结果,验证基于双坐标系的立体视觉三维位移测量方法的有效性。进行汶川县映秀镇漩口中学综合教学楼模拟地震振动台试验,得到1000gal单向汶川主震动及双向汶川主震动(800gal和700gal)作用下的框架模型在三个方向上的位移时程曲线,试验结果表明相机自由摆放时的三维位移测量方法测得位移数据与位移传感器数据吻合较好,验证了相机自由摆放时的三维位移测量方法的有效性。
其他文献
摩擦存在于各种机械和工程结构之中,由摩擦引起的稳态误差、极限环等现象已严重影响到系统的正常工作。因此合理地解决机械及工程结构中由于摩擦引起的非线性振动及其稳定性
随着城市人口的不断增加,许多大城市都存在交通拥挤问题,而修建地铁又是非常有效的解决方法。国内外学者对地铁施工中引起的地表移动与变形预测方面,已经做了许多工作,采用的方法
2007年,惠农区基层党组织建设工作按照整合资源抓合力、完善机制打基础、培育特色树典型、立足实际谋创新、集中力量求突破,着力推进工作机制长效化、活动载体实体化、特色典
大型结构的多材料连接区的断裂特性分析是评价整个结构可靠性的关键因素,本文针对含有橡胶材料的多材料、多界面构件进行断裂分析。首先,基于增量加载的逐步线性化方法,提出了一
随着科学计算的发展,图像处理在工程计算的分析中得到广泛的运用。目前大多数有限元软件很难准确模拟复合材料中的孔洞,颗粒,编制纤维等真实的形状,因此难以得出令人满意的结
对露天矿铁路运输中重列车牵引和推进的工业试验结果,做了技术经济的比较和分析。通过具体数据得出牵引比推进制优越。只要改善安全条件,就有推广的可能性。 On the open-pi
相变对材料特性的影响,是固体力学和材料力学的基本问题之一。因相变材料具有独特的力学特性,在工程中有着广泛的应用前景。目前,其材料性能的研究相对较为成熟,但其基本结构件的
学位
要让每一个拥有公权力的人都能廉洁自律,不光要求当事人严于律己、守法奉公,同时也需要身边的同事、家人充当好各自的角色,大力协助。 To ensure that everyone who has pub
很多工程系统装置例如动力传送带、磁带、纸带、纺织纤维、带锯、空中缆车索道等,均可模型化为轴向运动连续体。研究轴向运动连续体的横向振动问题对于优化设计这些工程装置是
近年来,随着飞行器的速度不断提高,其结构工作环境一般比较恶劣,表面的薄壁结构经常承受热载荷和气动载荷等其他载荷的联合作用。热载荷引起的热应力达到一定值的时候可使得结构