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基于尺度不变特征变换算法(SIFT)立体匹配的结构三维振动位移监测

杜永峰 马天军 韩博 李虎

杜永峰, 马天军, 韩博, 李虎. 基于尺度不变特征变换算法(SIFT)立体匹配的结构三维振动位移监测[J]. 工业建筑, 2023, 53(12): 105-112,134. doi: 10.13204/j.gyjzG23061302
引用本文: 杜永峰, 马天军, 韩博, 李虎. 基于尺度不变特征变换算法(SIFT)立体匹配的结构三维振动位移监测[J]. 工业建筑, 2023, 53(12): 105-112,134. doi: 10.13204/j.gyjzG23061302
DU Yongfeng, MA Tianjun, HAN Bo, LI Hu. 3D Vibration Displacement Monitoring of Structures Base on SIFT Stereo Matching[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2023, 53(12): 105-112,134. doi: 10.13204/j.gyjzG23061302
Citation: DU Yongfeng, MA Tianjun, HAN Bo, LI Hu. 3D Vibration Displacement Monitoring of Structures Base on SIFT Stereo Matching[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2023, 53(12): 105-112,134. doi: 10.13204/j.gyjzG23061302

基于尺度不变特征变换算法(SIFT)立体匹配的结构三维振动位移监测

doi: 10.13204/j.gyjzG23061302
基金项目: 

国家自然科学基金项目(52178291)。

详细信息
    作者简介:

    杜永峰,男,1962年出生,博士,教授。

    通讯作者:

    马天军,419553801@qq.com。

3D Vibration Displacement Monitoring of Structures Base on SIFT Stereo Matching

  • 摘要: 为解决传统单目视觉位移测量方法无法获得结构三维运动信息的不足,将双目立体视觉应用于结构的三维位移监测中。使用Python语言,在Pycharm平台上进行算法编译,采用Shi-Tomasi角点检测算法与尺度不变特征变换算法相结合,实现左右两幅图像特征点的立体匹配。通过图像预处理,提取匹配的目标特征点坐标,进而实现结构三维位移监测,并将该方法应用在五层框架模型的振动台试验中,获得地震动作用下结构的三维位移时程。试验结果表明:该方法测得的位移时程曲线与拉线式位移计数据吻合较好,Z向最大峰值位移相差1.29 mm,误差绝对值在8%以内,在频域也有较好的表现。并通过改变基线距离和相机的偏转角度来验证该方法的鲁棒性,表明了该方法用作结构三维位移全过程监测的可行性。
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  • 收稿日期:  2023-06-13
  • 网络出版日期:  2024-02-28

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