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基于光纤传感与视觉融合的桥梁式动态称重方法研究
| 论文题名： | 基于光纤传感与视觉融合的桥梁式动态称重方法研究 |
| 关键词： | 桥梁工程;动态称重;计算机视觉;光纤传感技术 |
| 摘要： | 桥梁式动态称重（BridgeWeigh-in-motion，简称BWIM）技术通过采集桥梁动态响应信号，求解过桥车辆车重信息，是治理车辆超载现象的有效辅助手段。传统桥梁式动态称重方法对于多辆车同时过桥的情况识别能力不佳，针对此问题，提出一种基于光纤传感与视觉融合的桥梁式动态称重方法。引入计算机视觉技术进行车辆时空间信息识别，辅助称重系统在复杂车况下进行精度较高的车重识别。同时，因为车辆称重结果精度依赖于采集信号的准确度，而光纤布拉格光栅（Fiber-opticBraggGrating，简称FBG）传感器精度高，抗干扰能力强，信号信噪比高，应用于动态称重系统可以提高识别结果稳定性。 首先介绍基于光纤传感与视觉融合的桥梁式动态称重方法框架，并介绍识别方法相关各步骤实现原理。包括：介绍桥梁式动态称重算法，这是实现称重的核心部分；介绍光纤光栅传感器工作原理及其构造，用来获取更加准确的桥梁响应；介绍计算机视觉目标检测技术和计算视觉坐标转换方法，实现从桥面采集视频中获取车辆位置。 然后采用数值仿真分析验证本方法可行性。通过建立一座16m简支T梁有限元模型，基于车-桥耦合振动理论，模拟不同工况下桥梁响应，利用本方法进行车重识别。并分析车辆行驶速度、桥上路面状况等级、信号输入噪声水平等因素对称重结果精度的影响。 最后对本方法进行模型试验验证。利用实验室模型进行相关研究，训练网络模型用以检测试验车辆模型。试验结果表明本方法可较高精度识别模型车重，较为准确识别车辆模型位置。 |
| 作者： | 乔可鑫 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 韩万水 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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