机器视觉智能测量系统采用物联网技术及智能灾变识别算法将图像数据转化为变形数据,实现对各类土木工程结构物的超高精度非接触式实时测量,达到对结构物健康状况全天候监测的目的。该系统由机器视觉智能测量仪、靶标、机器视觉调试软件、同感云结构物健康监测管理平台组成。
在待测结构物上布设若干靶标,在相对结构物稳定的位置安装机器视觉智能测量仪,机器视觉智能测量仪识别结构物上的靶标图像,当被测结构物发生平面位移时,靶标坐标随之变化,从而测量到被测物的水平与垂直双向位移。
该系统广泛应用于边坡、基坑、建筑物、桥梁等结构物的二维位移监测场景中。
机器视觉智能测量仪内含嵌入式计算模块,可对记录的靶标图像进行畸变处理,校正靶标位移,提高结构物位移的监测精度;同时采用动态局部视窗算法,解决了运算复杂和计算量大的问题,从而使得所有的监测数据都能够在本地微型嵌入式计算模块中运行计算。
在长距离隧道测量或者长距离、大弧形水库大坝的测量中,用单台机器视觉智能测量仪进行监测存在单个相机的机器视觉监测系统受限于图像采集设备的视场,难以覆盖整个监测结构物范围的问题。采用“机器视觉传递测量技术“可以解决以上难题,通过多台测量仪前向传递的方式,形成附和测量导线,并结合测量仪转点测算算法,实现长距离或曲线测量。
▊ 浙江省杭州市某隧道监测
该隧道穿越古运河,由于隧道旁边摩天轮工程及堤塘工程对隧道产生影响,需要对隧道进行沉降及收敛监测。施工正对运河隧道影响长度156m,以施工正对区域各向外扩至少60m作为本次监测范围。单幅隧道使用4台机器视觉智能测量仪监测,采用机器视觉传递测量技术进行测量,每台机器视觉智能测量仪监测10个断面,每个断面安装5个靶标。
▊ 江西省吉安市某水库监测
该水库是一座以灌溉为主,兼有防洪、发电和养殖等综合效益的中型水库。坝址以上控制流域面积17.83km2,大坝高程66.2米,最大坝高17.3米,坝顶长460米,坝顶宽6米。采用机器视觉传递测量技术对水库大坝的表面位移进行测量,共使用4台机器视觉智能测量仪和14个靶标(含3个基准点)。
▊ 上海某大桥结构健康监测
该桥横跨长兴岛和崇明岛,跨越长江部分正桥长9.97km。
项目采用机器视觉智能测量仪对大桥关键桥墩的位移及关键箱梁的挠度进行健康监测,共使用13台机器视觉智能测量仪和24个靶标。
▊ 上海某跨江隧道结构健康监测
该隧道内部宽度13.7m,有三条行车道。
项目采用机器视觉智能测量仪对隧道结构进行实时监测。隧道跨中拱顶安装1台测量仪,两侧对称安装4个靶标组成两条测线,对收敛情况进行监测。
▊ 浙江省绍兴市某高速公路边坡监测
该高速公路全长约231千米,贯穿浙江绍兴、金华、台州、温州四市。
项目采用机器视觉智能测量仪同时监测边坡的沉降和水平位移,共使用11台机器视觉智能测量仪和38个靶标。
▊ 山东省滨州市两座水闸监测
两座水闸监测区段长度分别为63.8m、171m。
项目采用机器视觉智能测量仪同时监测闸体的竖向沉降和水平位移,该项目已入选山东省《2022年省级标准化管理水利工程》名单。
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