專利名稱：用于橋梁結(jié)構(gòu)的非接觸無損檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測方法，具體涉及用于橋梁結(jié)構(gòu)的非接觸無損檢測方法。
背景技術(shù)：
橋梁等大型工程結(jié)構(gòu)形變的測量一直是其施工與運(yùn)營安全過程中一個十分重要和關(guān)鍵的工作，工程施工質(zhì)量的控制和后期運(yùn)營狀態(tài)的好壞評估都是通過對結(jié)構(gòu)的形變參數(shù)測量得以實現(xiàn)的。一個科學(xué)可靠的測量手段不僅可以使得工程的質(zhì)量得以保證，而且會給工程技術(shù)人員帶來方便，節(jié)省人力和經(jīng)濟(jì)成本。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，工程結(jié)構(gòu)的檢測技術(shù)及產(chǎn)品也不斷豐富，如現(xiàn)在常用的有水準(zhǔn)儀、全站儀、百分表、連通管、GPS、激光測量等，它們基本都是基于接觸式的測量，需要在測點(diǎn)布置設(shè)備，有的還需要在測點(diǎn)用螺栓、焊接等方式安裝固定傳感器，這本身就對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了損傷。接觸式測量每次只能測一個測點(diǎn)，技術(shù)人員需要在工程結(jié)構(gòu)上攀爬來布置測點(diǎn)，這需要耗費(fèi)大量人力物力，而且涉及到人員安全。大型鐵路或高速公路橋梁結(jié)構(gòu)運(yùn)營期線路都是封鎖的，除車輛外其余人員不得在線行走，也就是技術(shù)人員不能隨意在線檢測。遇到情況需要檢測的話需要提交申請報告由相關(guān)部分層層審批，手續(xù)繁瑣，也耗費(fèi)時間，有的較大規(guī)模的檢測還會中斷交通，這給日常運(yùn)輸必定帶來不便，也給國民經(jīng)濟(jì)帶來一定的損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是解決現(xiàn)有橋梁結(jié)構(gòu)無法非接觸無損檢測的問題。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是提供一種用于橋梁結(jié)構(gòu)的非接觸無損檢測方法，包括以下步驟在橋梁結(jié)構(gòu)上確定檢測部位，固定拍攝裝置，在工程結(jié)構(gòu)承受不同載荷時獲取所述檢測部位的參考灰度圖像和目標(biāo)灰度圖像；在所述參考灰度圖像上確定一個要檢測其位移的像素點(diǎn)(X，y)，所述像素點(diǎn)(X，y)的灰度值為f (X，y)，以所述像素點(diǎn)(X，y)為中心選取一個像素大小為(2M+1) X (2M+1)的參考模塊，M在所述參考模塊不超過所述參考灰度圖像邊界的范圍內(nèi)可以任意取值；在所述目標(biāo)灰度圖像中任意選取一個大小同為(2M+1) X (2M+1)的目標(biāo)模塊，設(shè)所述目標(biāo)模塊中心像素點(diǎn)的坐標(biāo)為(x’，y’)，所述像素點(diǎn)(x，，y，)的灰度值為g(x’，y’)；根據(jù)以下相關(guān)函數(shù)作相關(guān)計算，在所述目標(biāo)灰度圖像上搜索所述目標(biāo)模塊，從而
確定像素點(diǎn)(X’，y’ )的坐標(biāo)
權(quán)利要求
1.用于橋梁結(jié)構(gòu)的非接觸無損檢測方法，其特征在于，包括以下步驟 在橋梁結(jié)構(gòu)上確定檢測部位，固定拍攝裝置，在工程結(jié)構(gòu)承受不同載荷時獲取所述檢測部位的參考灰度圖像和目標(biāo)灰度圖像； 在所述參考灰度圖像上確定一個要檢測其位移的像素點(diǎn)(1，7)，所述像素點(diǎn)(17)的灰度值為f (X，y)，以所述像素點(diǎn)(X，y)為中心選取一個像素大小為(2M+1) X (2M+1)的參考模塊，M在所述參考模塊不超過所述參考灰度圖像邊界的范圍內(nèi)可以任意取值； 在所述目標(biāo)灰度圖像中任意選取一個大小同為(2M+1) X (2M+1)的目標(biāo)模塊，設(shè)所述目標(biāo)模塊中心像素點(diǎn)的坐標(biāo)為U，，y’)，所述像素點(diǎn)(X’，y’ )的灰度值為g(x’，y’ )； 根據(jù)以下相關(guān)函數(shù)作相關(guān)計算，在所述目標(biāo)灰度圖像上搜索所述目標(biāo)模塊，從而確定像素點(diǎn)(X’，y’ )的坐標(biāo):
2.如權(quán)利要求1所述的用于橋梁結(jié)構(gòu)的非接觸無損檢測方法，其特征在于，所述拍攝裝置為長焦鏡頭和CCD圖像傳感器且固定于支架上，拍攝時所述長焦鏡頭的軸線和所述檢測部位表面法線的夾角為0° 10°，所述CCD圖像傳感器與計算機(jī)連接，所述長焦鏡頭拍攝參考圖片和目標(biāo)圖片后，所述CCD圖像傳感器將其分別轉(zhuǎn)換為所述參考灰度圖像和目標(biāo)灰度圖像，所述相關(guān)函數(shù)的計算在所述計算機(jī)上完成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于橋梁結(jié)構(gòu)的非接觸無損檢測方法，包括以下步驟在橋梁結(jié)構(gòu)上確定檢測部位，固定拍攝裝置，在工程結(jié)構(gòu)承受不同載荷時獲取所述檢測部位的參考灰度圖像和目標(biāo)灰度圖像；在參考灰度圖像中確定一個參考模塊和其中心像素點(diǎn)，然后通過相關(guān)函數(shù)，遍歷整個目標(biāo)灰度圖像搜索確定目標(biāo)模塊，當(dāng)相關(guān)函數(shù)的相關(guān)系數(shù)最小時，確定目標(biāo)模塊及其中心像素點(diǎn)，從而得出參考模塊中心像素點(diǎn)的像素距離，再將像素距離轉(zhuǎn)換為實際位移。本發(fā)明提供的用于橋梁結(jié)構(gòu)的非接觸無損檢測方法，實現(xiàn)了工程結(jié)構(gòu)的非接觸無損檢測，不會對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生損傷，節(jié)省了人力物力。
文檔編號G01B11/16GK103017672SQ201210519200
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月6日
發(fā)明者汪正興, 王翔, 王波, 荊國強(qiáng), 劉鵬飛, 柴小鵬, 方華兵, 崔清強(qiáng), 高陽, 趙建, 潘立泉, 李榮慶 申請人:中鐵大橋局集團(tuán)武漢橋梁科學(xué)研究院有限公司, 中鐵大橋局集團(tuán)有限公司