非接触结构位移监测的高级边缘检测技术

"这篇论文提出了一种用于非接触式结构位移监测的先进边缘检测方法，结合了Zernike亚像素边缘检测技术和视觉传感器系统。边缘检测技术可以在无需模板的情况下有效地识别物体特征，而亚像素技术相较于整像素方法提供了更精确且成本效益更高的结果。在这些技术基础上，研究开发了一种新型传感器方法来检测结构的振动。实验结果显示，视觉传感器系统的测量位移与多功能测试系统(MTS)记录的结果有满意的一致性，并在实地测试中对街道标志进行了监测。" 本文深入探讨了非接触式结构位移监测的一个关键问题，即如何提高位移测量的精度和效率。传统的接触式监测方法可能受到磨损、环境干扰等因素的影响，而非接触式监测则克服了这些限制，为结构健康监测提供了新的可能。 文章的核心是Zernike亚像素边缘检测技术，这是一种高级的边缘检测算法。Zernike多项式是光学领域常用的函数，能有效描述圆形或近似圆形结构的特性。在边缘检测中，Zernike方法可以增强边缘细节，实现亚像素级别的精度，即超越常规像素单位的精度，从而显著提升定位精度。这在结构位移监测中尤其重要，因为微小的位移变化可能预示着结构的潜在问题。 结合视觉传感器系统，该方法能够实时监测结构的动态变化，例如振动。视觉传感器能够捕捉图像并利用Zernike算法处理，准确地提取出结构边缘，进而计算出位移。在文中提到的实验中，该系统与MTS（多功能测试系统）的测量结果进行了对比，验证了其测量的可靠性和准确性。 此外，文章还进行了一项实地测试，将这种方法应用于街道标志的位移监测，这是实际应用的一个实例，证明了该技术在真实世界环境中的可行性。这一测试进一步巩固了该方法在结构监测领域的潜力，尤其是在城市基础设施和大型建筑物的安全监控中。 这篇论文介绍的非接触边缘检测方法通过结合Zernike亚像素技术与视觉传感器，提供了一种精确、高效且经济的结构位移监测方案，对于结构健康监测和预防性维护具有重要意义。