基于图像分析的实验模型变形场量测标点法  

Application of Image-based Measuring Deformation Method Using Target Markers in Physical Model Test

作　　者：李元海[1] 朱合华[1] 上野胜利 望月秋利 

机构地区：[1]同济大学地下建筑与工程系,上海200092 [2]德岛大学建设工学科

出　　处：《同济大学学报（自然科学版）》2003年第10期1141-1145,共5页Journal of Tongji University:Natural Science

基　　金：国家自然科学基金资助项目 (4 0 172 0 95 );上海市重点学科建设资助项目

摘　　要：在模型观测面上 ,通过设置嵌入式彩色标点 ,在实验各阶段利用数码相机拍摄照片 ,然后应用数字图像处理技术 ,识别并比较每一实验阶段的标点坐标 ,利用有限元中常用的四边形等参变换的方法将测点图像空间坐标转换为模型空间坐标 ,实现了图像校准和变形计算 .开发了一套应用软件系统 ,用于数字图像标点识别分析和结果数据的可视化处理 ,精度检验实验结果表明测点位移识别均方误差为 0 .14～ 0 .5 2个像素 ,相当于模型观测范围的 5 / 10 0 0 0 0～ 1.5 / 10 0 0 0 .An applicable technique using colored target markers for measuring deformation in geotechnical model test is presented.This technique includes digital photography,image analysis,and image calibration or coordinates transformation using the concept of quadrangular isoparametric elements and visualization of the result.A suit of applications including image analysis and data post process with graphic user interfice(GUI) has been developed successfully.It allows soil displacements to be detected to a standard deviation of 0.14～ 0.52 pixels or 5/100 000～1.5/10 000 of the field view at present by validation test.Its performance is illustrated by an application example in bearing capacity test of clay foundation with a cave.

关 键 词：数字图像 模型实验 变形量测 等参单元 地基承载力 

分 类 号：TU411.93[建筑科学—岩土工程]