路面病害修补图像的车载自动检测方法

提出了一种不同状况下路面修补图像车载自动检测算法,首先分析道路病害修补图像特征,对道路病害图像运用统一复原方法进行图片去模糊处理,采用窗对比度算法提取修补图像信息,再结合原图信息二次运用窗口对比度算法去除伪修补信息,准确、迅速地提取图像路面修补目标信息。对大量的图片进行测试,实验结果表明论文提出的算法具有可靠性和可应用性。     

数字式摆式摩擦系数测定仪建模及误差分析

通过对数字式摆式摩擦系数测定仪的摆动轨迹建模研究,建立了摆初始位置势能变化量与对应弧度变化量的关系;推导了弧度与竖向位置变化量之间的关系,论证了摆的初始位置越靠近水平,单位弧度对应的摆的势能变化量越大,释放摆的过程中因机械抖动等引入的误差越大;推导了摩擦系数计算模型,确定了最佳计算公式选择条件,论证了数字式摆式仪的摩擦系数取决于摆的初始位置、空摆过程中摆达到的最高位置、测量过程中摆达到的最高位置等因素,与摆式仪本身的水平度、立柱垂直度等无关;通过引用低速状态下空气阻力模型,确定在摩擦系数测量过程中由空气阻力做功影响引入的误差小于0.001 1 J;以高精度摆式摩擦系数测定仪为例,探讨了测量过程中机械摩擦、机械抖动等引入误差的范围。     

双轮式摩擦仪测量模型的共激励源动态标定方法

为解决双轮式摩擦仪测量模型参数的动态标定问题,提出了基于共激励源的模型参数动态标定方法,设计了反力约束型动态标定装置,通过共激励源条件下的数据序列匹配,建立双轮式摩擦仪力传感器和参考力传感器之间的数据映射关系,利用分组回归及二维最优化方法确定测量模型参数。试验表明,所提方法可有效实现双轮式摩擦仪测量模型参数的动态求解,对仪器动态试验过程中的运动状态转变具有良好的适应性,拟合的残差平方和比直接对校准全过程进行最小二乘法拟合的残差平方和减小50%以上。     

基于被动激励的结构应变监测系统在线校准方法

针对在役桥梁结构应变监测系统全天时工况下的在线校准问题,提出了一种基于被动激励的在线校准方法,建立了在线校准系统模型。该模型以桥梁正常通行车辆的动态荷载为激励源,通过应变监测系统与参考系统对结构应变响应参量的同步测量,构建校准溯源链,实现在役应变监测系统不间断工作状态下的在线校准。根据结构应变监测系统计量性能评测需要,建立了基于大样本数据的期间测量误差、基本误差及置信区间的量化分析模型。依托广东九江大桥开展了试验验证,结果表明,所提方法具有现场实施的可行性,由不同数据集计算所得的在线校准结果一致性较好,在包含概率大于90%时,基本误差区间的半宽度偏差不大于±0.005。     

桥梁裂痕检测与识别方法

桥梁裂痕图像检测过程中,采集的桥梁裂痕图像容易出现模糊,且桥梁裂痕本身具有裂痕特征不明显、杂质干扰大等特点,为了达到对桥梁裂痕准确、快速检测的目的,提出了一种桥梁混凝土结构裂痕病害的自动检测识别方法.首先对采集到的桥梁裂痕图像进行去模糊处理,在此基础上利用非负特征提取桥梁裂痕目标信息,然后利用方差特征去除特征结果图中的伪特征,并使用特征图像中目标特征象素的圆投影特征来增强目标裂痕信息,同时进一步去除虚假特征.分别对不同的桥梁裂痕图像进行了多种不同类型的处理实验,包括裂痕图像去模糊前后的目标裂缝检测结果对比实验,特征图像的方差特征去噪实验,以及圆投影进行特征目标特征增强同时进一步去噪的实验.结果表明,该方法对桥梁裂痕的提取与检测有效,有一定的实际意义.     

基于线激光的自然条件下路面车辙实时检测方法研究

对路面车辙线激光实时检测方法进行了研究，在自然驾驶条件下，采用激光器向路面连续发射线激光，通过高分辨率相机动态获取路面车辙激光线的序列图像，并对路面车辙进行实时检测。针对路面复杂背景强干扰条件下的车辙激光线难以提取问题，对路面车辙激光线图像进行了特征分析，给出了非负特征测度定义及非负强度计算公式，提出了基于非负特征和峰值连续性的路面车辙激光线提取方法。该方法不再采用图像处理常规方法，而是利用峰值连续性快速跟踪路面车辙激光线的显著脊点与非显著脊点，实现路面复杂背景车辙激光线的快速和精确提取。在不封路、不停车、不阻碍交通的自然运行条件下，进行了大量的路面车辙检测实验，实验结果验证了文中提取方法的有效性和准确性，解决了自然条件下路面车辙激光线的快速和精确提取问题，为路面车辙的自动检测及路面质量评价提供技术支撑。     

在役光纤应变监测系统性能的在线评价方法

结构监测系统的计量性能是结构安全状态评估的关键。针对在役结构监测系统长期、连续使用过程中的在线性能评价难题，依托光纤式结构应变监测系统的数据分析试验，提出了基于序列特征分析的结构监测系统性能评价方法。该方法以参考系统建立测量数据的动态比较基准，通过自然激励条件下的匹配数据序列的结构特征分析，建立性能评价模型。针对不同形态、尺度数据序列的匹配难题，提出了基于字符化表征的匹配方法。现场试验验证表明:该方法具备多尺度、大范围数据序列匹配的适应性，所提评价指标对于不同样本的计算偏差不大于±1%，具有监测系统长期量化评价的实用性。     

局部自适应序列图像拼接算法

在数字摄影测量等应用中需要对航空拍摄的序列图像数据进行拼接才能得到对应地面的全景图像。讨论了帧与帧之间存在相对旋转或几何畸变的情况下,用多帧图像进行拼接产生地面全景图的方法。该方法在相邻帧图像之间采用基于控制点的局部自适应方法进行定位,再采用淡入淡出的方法进行拼接和数据融合,重建地面全场景图像。实验结果表明本方法能够有效地解决图像拼接中帧间旋转或几何畸变问题,并避免了图像的平滑失真。     

路面破损图像实时检测方法研究

提出一种路面破损图像实时检测的实现方法.对高速采集的路面图像去模糊后再进行裂纹特征分析,设计了一种基于邻域像素灰度值比较的特征快速提取方法,利用邻域相关及连贯性等知识智能去除虚假裂纹,从而提取真实裂纹信息.大量采集的图片的处理结果表明,该方法可实时快速检测路面破损信息,具有较强的鲁棒性和实际应用性.     

激光投射式位移计在线校准方法与系统设计

激光投射式位移计(LDM)是桥梁形变监测的常用传感器,为解决其现场工作状态下的在线校准问题,提出了一种在线比较校准方法。首先,以经过溯源的位移传感器作为参考传感器,在共源随机激励条件下,同步采集RS及待校准激光位移计的现场测量数据;然后,利用基于特征点的分段匹配算法对2传感器数据序列进行匹配,解决因激励源变化和传感器响应特性差异所导致的错位问题,从而获取2传感器对同一输入量的对应测量结果;最后,对匹配后的数据序列进行统计学分析,输出校准结果。依据现场环境,设计并搭建了在线校准模拟系统,并在系统中引入激光干涉仪作为参考数据源,以验证所提方法的有效性。实验结果表明,所提出的在线校准方法与采用激光干涉仪进行同步比较校准的结果高度吻合,且具有在桥梁结构监测现场进行在线校准的可行性。