基于MATLAB计算机视觉测量软件开发

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　　[摘 要]本软件的实质是对结构位移视觉测量方法的分析，即从像素坐标角度过渡到像素坐标与物方坐标的转换关系的角度最终对结构位移进行测量，该软件系统工作可靠，操作简单，抗干扰能力强，故分析解决便捷，可在工程结构中大量使用，可以大幅度提高工作效率，应用前景广阔。
　　[关键词]图像处理 数值分析 特征提取 Curve Fitting Tool
　　中图分类号：P635 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）04-0377-01
　　一.引言
　　结构位移测量是土木工程结构检测过程中的一项重要工作。近年来，随着电子和计算机技术的快速发展，基于光学设备的非接触式传感器为结构位移测量提供了更加有效的方式。其基本的测量原理如下图1所示。在被测结构目标（刚体目标，测试过程中不会发生形变）表面贴上红色圆标靶，利用数码相机拍摄测试过程中的图像序列。基于获取的图像序列数据，利用计算机离线处理获得被测目标的位移变化数据。
　　二.总体设计
　　本产品是在被测结构目标表面贴上红色圆标靶，利用数码相机拍摄测试过程中的图像序列，通过wifi进行图像传输至计算机中。基于获取的图像序列数据，利用计算机在线处理获得被测目标的位移、速度和加速度变化数据以及进行自诊断和曲线拟合的功能，最终进行数据存盘。结构位移视觉测量总体方案如图 2所示。
　　本系统设计是基于matlab等技术对结构位移视觉测量方法的分析，设计了关于结构位移视觉测量方法的拟合界面，对数码相机拍摄过程中的图像序列数据进行自动科学处理，利用matlab进行在线处理获得被测目标的位移、速度以及加速度变化数据，最终进行数据存盘以便需要时取用。本系统可与互联网大数据平台相连，可将数据共享到大数据平台以供他人研究借鉴，并且可以方便交流共同分析位移的变化原因。
　　三.系统设计与服务
　　硬件系统主要是由信号采集传输装置构成，信号采集传输装置主要包括与结构始终保持一定距离的相机以及其它一些辅助硬件，最终数据可通过WiFi传输到计算机中进行处理。
　　（1）数据采集及无线传输的固定
　　利用相机自带的WIFI功能进行数据传输，固定装置时设置相机和物体平面等定距离，保持像素平面和物方平面平行。
　　（2）数据终端
　　选用笔记本电脑作为数据终端处理设备。利用wifi模块将数据发送至笔记本电脑中，通过运行相应软件系统将数据进行显示以及曲线拟合，并且进行自诊断。
　　本软件界面采用matlab制作，软件系统包括数据信号收集程序和结构位移、速度和加速度分析程序，操作人员可通过计算机对接收到的图像所在文件夹提取数据，利用结构位移、速度和加速度分析程序对位移、速度、加速度进行曲线拟合处理。软件设计界面如图3所示。
　　四.创新点
　　（1）提出了基于WiFi和虚拟仪器的工程结构运动分析，解决了工程结构中主要靠人工操作的繁杂问题，提高了工作效率，且具有自诊断系统，可以保证系统的工作状态。
　　（2）将相机、WiFi无线传输技术、大数据平台以及計算机虚拟仪器联系应用到一起，开发了结构位移视觉测量分析软件，实现了分析测量的智能化。
　　（3）本设计方法采用非接触性测量，在不影响结构本身的特性基础上进行精确测量，测量精度高。
　　参考文献
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