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提高桥梁挠度检测稳定性的多光束方法研究
| 论文题名： | 提高桥梁挠度检测稳定性的多光束方法研究 |
| 关键词： | 桥梁结构;挠度测量;稳定性;大气湍流;多光束方法 |
| 摘要： | 桥梁绕度测量对桥梁安全评估是十分重要的。光学方法由于其耐用性和通常无接触的特点而被经常使用。这些光学方法包括激光法，激光图像的方法和电光学成像的方法。然而，这些方法都采用了激光束沿接近地面的水平路径穿过扩展的大气湍流。而大气湍流可能导致光束的各种问题，如大气闪烁，光束漂移，导致光衰减和束斑变形的角的落地波动和波前畸变。这会导致光学方式的性能差。 该研究使用的方法需要首先建立一个实验来获得激光点。首先，在室内环境获得一个激光光斑图像，一个理想的光斑图像就可得到。然后，使用一个数学模型来讨论不同的定位算法。 选择一个最佳算法，然后进行一次试验测试该最佳定位算法。使用数学模型获取一个和从试验中获得的真实的光斑图像相似的激光光斑图像。我们比较了不同的定位方法，结果描绘在和信噪比相对的位置误差图上。 当用质心法和光斑迭代法来分析桥梁绕度结果时，使用常规的质心法所产生误差为0.86像素，而使用光斑迭代法所产生的误差为0.16像素。 当使用不同其他的不同的算法进行比较时，就会获得不同的结果。当信噪比为-5dB时，使用傅里叶变换，质心法，二力矩法、高峰像素法四种不同算法产生的质心位置是64.97,65.47,65.25和65.0质心误差分别为0.47,0.97,0.75和0.5像素。 该激光光斑图像质心误差通过使用不同的算法进行了比较。结果表明，质心误差会随着激光在空间传播距离的增加而增加。但是，可以看出，一个四光束光斑图像质心位置误差比单光束的质心位置误差相对要少。因此，四束激光的方法用于建立一个实验系统来检测在室外环境中的桥梁挠度。 这种方法对桥梁挠度稳定性的测量是适用的。这是因为接收CCD相机中检测到的信号有较高的强度，并且这种方法能够有效地减轻对大气的影响。 除了桥梁的挠度测量外，多波束方法也可用于自由空间光学领域，而在自由空间领域，接收信号的强度必须增加.在光学领域的研究人员能够完全的理解这项研究，而其他领域的人也可以借鉴这种思想。 |
| 作者： | Catherine Nyambura |
| 专业： | Electronics and Communication |
| 导师： | 刘丹平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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