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预应力锚固体系隐蔽段拉索表面光电检测装置的设计
| 论文题名： | 预应力锚固体系隐蔽段拉索表面光电检测装置的设计 |
| 关键词： | 锚固体系;预应力拉索;光电检测;图像分割 |
| 摘要： | 随着我国经济的迅速发展,越来越多大跨径和超大跨径斜拉桥在我国各地兴起。拉索作为桥梁最重要的承重构件,是桥梁的生命线。然而随着时间的推移,拉索承受载荷的能力越来越弱,开始出现开裂、腐蚀、破损等现象,严重时甚至导致构筑物破坏。因此必须开展对预应力拉索的长期在线安全监测。 本课题研究的是斜拉桥锚固段拉索外表面缺陷检测,锚固段索体隐蔽在预埋管内,其内部黑暗潮湿,环境恶劣,肉眼检查或普通检测无法全面观测拉索的损伤情况。因此,我们搭建了一套基于高分辨率光电图像检测技术的现场无损检测装置,来实现实际斜拉桥隐蔽段拉索索体的远距离观测和狭小空间内的外表损伤检测。本装置硬件系统包括光学支架与精密机械支撑装置、同步带部件、光学成像系统、照明光源系统、下位机直线电机及其控制系统、高清CCD图像采集系统等;软件系统的核心是数字图像处理以及上位机闭环控制。 本文主要研究工作如下: 1.详细介绍了光电图像检测技术的原理与方法,本装置的设计关键是让物镜系统与照明系统远分离,使成像光路有效地避开预埋管内的恶劣环境; 2.详细论述了匹配该检测装置的一套3个不同焦距的望远物镜的设计方法,通过转换器,实现了在不同监控距离上的适配选用,并运用MTF函数和点列图对设计出的物镜进行像质评价; 3.以图像处理理论为基础,研究并详细阐述了图像的处理过程和锚固段拉索外表面缺陷的识别方法。提出一种改进的 Otsu图像分割算法,通过实验分析得出该算法对拉索外表面缺陷图像分割效果明显。 本论文的研究结果表明,锚固段拉索外表面高分辨率光电图像检测技术,不但能够替代人工检测,而且可以提高测量精度和效率;同时,开拓了一种新的应用领域,在预应力构筑物安防预警方面具有广泛的应用前景。 |
| 作者： | 蔡琳 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 陈乐庚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 桂林电子科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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