环形结构全场变形测量方法技术

本发明专利技术公开了一种环形结构全场变形测量方法，所述方法以单个全景相机作为数据采集设备，数据的处理过程分为全景图像展开和标定、结构的节点自动提取和节点中心坐标亚像素计算三个步骤。其中步骤一根据全景相机成像模型和立方体投影方法对多个方向分解投影的方法得到覆盖环形结构全场范围的去畸变平面图像，步骤二采用一种增加了微小目标检测层和注意力机制的深度学习网络自动化地提取每个节点的范围，步骤三采用感知哈希方法聚类和一种基于亚像素直线检测和拟合的方法精确计算节点坐标。本发明专利技术所提出方法克服了常用的全场变形测量方法依赖复杂的多相机测量系统的缺点，具有便捷易实施、成本低和鲁棒性高的优点。成本低和鲁棒性高的优点。成本低和鲁棒性高的优点。

【技术实现步骤摘要】
环形结构全场变形测量方法


[0001]本专利技术属于结构健康监测及测量领域，更具体地说，涉及一种基于全景相机和深度学习辅助定位的环形结构全场变形测量方法。

技术介绍

[0002]对于重要的大型体育场馆，在建造前对它的比例缩尺模型进行荷载试验和模拟特殊施工工况是分析场馆承载能力和合理规划施工顺序的重要手段。在荷载试验和施工工况模拟中，需要对结构全场范围内的变形进行精确测量，以分析结构的变形状态和力学性能。传统的变形测量方法如粘贴应变片，布设位移传感器等可以对结构变形情况进行精确测量，在构件实验中(特别是混凝土构件)得到广泛应用，但这种方法的测量量程有限，且需要提前布设大量传感器，无法满足大尺寸缩尺模型在大变形情况下的全场变形测量要求。基于视觉的测量方法是近年来被广泛关注的一项低成本、高精度的测量方法，它利用相机捕捉结构在成像平面的像素变化，再根据成像平面与三维物体的对应关系得到结构的真实变形，因此一般只需要少数相机和嵌入算法的计算机组成的简单测量系统即可对大范围结构的变形情况进行测量。本文针对一座环形体育馆的大尺寸缩尺模型的全场变形测量问题，提出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环形结构全场变形测量方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、全景图像的展开和标定；S2、测量位置范围自动提取；S3、各个范围位置的实际位移计算。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1的具体步骤为：根据全景相机成像模型和立方体投影方法对多个方向分解投影的方法得到覆盖环形结构全场范围的去畸变平面图像。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述S1中，对于与全景球面相切的投影面，设定视场角FOV＝90
°
，投影的平面图大小为(w,h)，首先估计归一化焦距：对于投影平面上的点(u,v)，转换到球面坐标系为转换到极坐标(θ,r)则全景图的坐标(U,V)为4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2的具体步骤为：对于全景图在六...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋赏，黄正荣，魏佳北，张建，
申请(专利权)人：中铁建苏州设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：