CCD云纹法测量精度分析与应用

【作者】 马沁巍； 李佳； 马少鹏；

【机构】 北京理工大学；

【摘要】 当使用数字相机拍摄周期性栅格结构(如带有条纹的服装、建筑物上的条状装饰等)时,经常会在采集到的图像中看到类似云纹的纹影,大家称之为CCD云纹。这类条纹同样包含有被测物的变形信息,因此可以利用其进行测量。文章从数字相机的成像原理出发,指出CCD云纹是由于数字相机对周期性栅线结构采样结果的周期性变化导致的。基于普适性云纹周期公式,建立了表征应变/转角与云纹间关系的数学模型并进行了实验验证。之后,实验对比了使用CCD云纹和网格两种方法测量应变和转角时的精度,结果表明在测量微小应变和转角时,CCD云纹凭借其光学放大作用在测量精度上更具优势。最后,本文将此方法应用于非均匀变形场的测量中,得到了很好的效果。CCD云纹法无需设置参考栅,具有光学放大作用,特别适合应用于室外大型结构的微小变形观测,可为桥梁、大坝等土木工程的变形监测提供新的技术手段。更多还原