基于机器视觉的路基沉降监测方法研究.pdfVIP

第 l2卷 第 6期 铁道科学与工程学报 Volume12 Number6 2015年 l2月 JournalofRailwayScienceandEngineering December2015 基于机器视觉的路基沉降监测方法研究 肖和华 ，金鼎沸 (1．长沙市规划设计院有限责任公司，湖南长沙410007； 2．中南大学 交通运输工程学院，湖南 长沙410075) 摘 要：对路基沉降进行实时且有效的监测，对于维护工程质量，保障通车安全具有重要意义。为提高监测效率，降低监测 成本 ，提出一种基于光笔式机器视觉测量系统的非接触式沉降监测方法，将光笔置于监测靶面之上，通过一个CCD单相机 对光笔进行实时监测，通过图像处理的方法，计算出光笔垂直向下方向的位移，从而达到沉降监测的目的。试验结果表明： 监测断面处的计算沉降值与实际沉降值基本吻合，相对误差达到了1．75％和 1．62％。 关键词 ：沉 降监测 ；机器视觉；光笔；图像处理 中图分类号：U416 文献标志码 ：A 文章编号：1672—7029(2015)06—1365—04 A subgradesettlementmonitoringmethodbasedonmachinevision XIAO Hehua ，JINDingfei (1．ChangshaPlanning＆DesignInstituteCo．，Ltd．Changsha410007，China； 2．SchoolofTraffic＆Transportation，CentralSouthUniversity，Changsha410075，China) Abstract：Thereal—timeandeffectivelymonitorofsubgradesettlementisofgreatsignificancetothequalityof maintenanceengineeringandtheensuranceoftrafficsafety．Inordertoimprovethemonitoringefficiencyandre- ducethecostofthemonitoring，thispaperpresentsanon—contactmeasurementsystem，waichisbasedona light—penmachinevisionmeasuringsystem．Byputtingthelight—pentothetopofthemonitoringtargetandU— singaCCD cameratomonitorthelight—pen，theverticaldisplacementofthelight—pen，isthencalculated， whichachievesthepurposeofsettlementmonitoring．Theengineeringpracticeshowsthatthecalculatedsettle- mentvalueatmonitoringsectionsareconsistentwiththeactualsettlementvalue，therelativeerroris1．75％ and 1．62％ ． Keywords：settlementmonitoring；machinevision；light—pen；imageprocessing 路基沉降监测是道路施工 以及工后运营维护 续拍摄，计算出沉降点的垂直向下位移，从而得出 的一项重要 内容 。但是，当前的沉降监测方法大多 沉降值 。这种方法避免了频繁更换传感器，提高了 通过地下埋设沉降管，并通过硅微压传感或陶瓷微 监测效率；也避免了更换沉降管时对路基路面的开 压传感来监测沉降管中压力差的办法实现沉降测 挖 ，从而节约了监测成本。刑敬宏等 以激光光 量 ¨，此方法虽然精度高，