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本書(shū)介紹工程結(jié)構(gòu)靜、動(dòng)變形檢測(cè)的一些數(shù)字圖像技術(shù)，包括結(jié)構(gòu)檢測(cè)的數(shù)字圖像技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r，圖像采集設(shè)備，數(shù)字圖像、視頻的基本處理技術(shù)，結(jié)構(gòu)變形檢測(cè)的整像素方法和亞像素方法。重點(diǎn)介紹亞像素邊緣檢測(cè)方法，同時(shí)介紹數(shù)字圖像和視頻技術(shù)在結(jié)構(gòu)靜動(dòng)試驗(yàn)檢測(cè)方面的應(yīng)用，以及數(shù)字圖像技術(shù)在結(jié)構(gòu)虛實(shí)結(jié)合施工控制探索方面的應(yīng)用。圖像及視頻檢測(cè)應(yīng)用包括索、簡(jiǎn)支梁、連續(xù)梁、桁架梁、箱梁、斜拉橋等模型試驗(yàn)及車橋耦合振動(dòng)模型試驗(yàn)。

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　　我從20世紀(jì)80年代開(kāi)始從事結(jié)構(gòu)分析計(jì)算及檢測(cè)試驗(yàn)方面的工作，90年代開(kāi)始從事模型修正、結(jié)構(gòu)破損檢測(cè)及健康評(píng)估工作，2005～2007年參與了100余座橋梁的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)工作。工作中常與同行學(xué)者進(jìn)行交流，有的學(xué)者認(rèn)為結(jié)構(gòu)破損檢測(cè)的工程實(shí)用性不理想，主要原因是結(jié)構(gòu)識(shí)別理論研究方面的不足；目前工程試驗(yàn)的主要難點(diǎn)之一是海量數(shù)據(jù)的分析處理問(wèn)題而不是數(shù)據(jù)采集的問(wèn)題。對(duì)此，我有不同意見(jiàn)。按照目前的模型修正、參數(shù)識(shí)別及破損檢測(cè)理論，在滿足一定條件下，只要數(shù)據(jù)是完備的，即使數(shù)據(jù)誤差較大，結(jié)構(gòu)狀態(tài)的識(shí)別也是可行的。主要問(wèn)題是檢測(cè)數(shù)據(jù)的完備性欠缺，雖然研究遠(yuǎn)說(shuō)不上完善，但與檢測(cè)數(shù)據(jù)（尤其是大型結(jié)構(gòu)的檢測(cè)數(shù)據(jù)）采集技術(shù)相比，識(shí)別理論的研究進(jìn)展是明顯超前的。現(xiàn)在的一些大型結(jié)構(gòu)在建設(shè)時(shí)安裝了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備，日積月累，檢測(cè)數(shù)據(jù)是海量的，在分析處理過(guò)程中的存儲(chǔ)量及計(jì)算量確實(shí)是個(gè)大問(wèn)題。但這種實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)在完備性方面是有先天不足的，數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔以分鐘甚至小時(shí)計(jì)，與采樣定理要求的秒、亞秒甚至毫秒的要求相差甚遠(yuǎn)。與分析計(jì)算網(wǎng)格密度相比，檢測(cè)點(diǎn)僅設(shè)置在結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵截面，網(wǎng)格密度很低甚至構(gòu)不成網(wǎng)格。依據(jù)粗放的原始數(shù)據(jù)追求精細(xì)化的識(shí)別結(jié)果是不現(xiàn)實(shí)的。
　　基于上述想法，我從10年前開(kāi)始將工作重點(diǎn)放在結(jié)構(gòu)變形檢測(cè)的數(shù)字圖像研究方面，尋找某些完備性數(shù)據(jù)檢測(cè)方案，使結(jié)構(gòu)檢測(cè)數(shù)據(jù)在空間和時(shí)間上與分析計(jì)算數(shù)據(jù)匹配，為建立與有限元代表的數(shù)字計(jì)算模型對(duì)應(yīng)的數(shù)字試驗(yàn)?zāi)Ｐ痛蚧A(chǔ)。本書(shū)算是這10年相關(guān)工作的總結(jié)。
　　第一章簡(jiǎn)要介紹結(jié)構(gòu)變形檢測(cè)的研究背景及現(xiàn)狀。第二章介紹圖像的基礎(chǔ)知識(shí)、采集設(shè)備及相關(guān)技術(shù)。第三章介紹整像素處理方法，亞像素處理如形心法及數(shù)字圖像相關(guān)的插值法。第四章介紹一維邊緣檢測(cè)法，第五章介紹二維邊緣檢測(cè)法。第六章介紹靜變形檢測(cè)，第一、二節(jié)的試驗(yàn)主要由研究生劉敏完成，他還做了一維邊緣的多項(xiàng)式擬合編程工作，這也是本書(shū)有關(guān)工作中唯一由學(xué)生所做的編程工作。第七章介紹結(jié)構(gòu)振動(dòng)檢測(cè)，該章及以后的內(nèi)容涉及的所有方案、程序、技術(shù)、論文模板及多數(shù)設(shè)備由我提供。第一、二節(jié)的試驗(yàn)及數(shù)據(jù)處理主要由張盼和任張晨完成，第三節(jié)試驗(yàn)主要由董湘婉完成，第四節(jié)主要由徐晏杰和李昆倫完成。第八章介紹關(guān)于車橋耦合振動(dòng)的同步檢測(cè)，相關(guān)試驗(yàn)由徐文鋒和吳晶完成，陳琨和廖曉云也做了相關(guān)數(shù)據(jù)處理工作，分析處理工作由我完成，學(xué)生的工作見(jiàn)參考文獻(xiàn)。第九章介紹結(jié)構(gòu)施工虛實(shí)控制方面的探索研究，第二節(jié)的計(jì)算由鄭仰坤完成，第三節(jié)的試驗(yàn)主要由胡幫義完成，第四節(jié)的試驗(yàn)主要由羅川舟和廖匯完成，第五節(jié)的試驗(yàn)主要由劉輝完成。第十章內(nèi)容是傳統(tǒng)方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)振動(dòng)試驗(yàn)，第二節(jié)的試驗(yàn)主要由我和鄭仰坤完成，第三節(jié)的試驗(yàn)主要由羅川舟完成，第四節(jié)的試驗(yàn)主要由胡幫義和任張晨完成，第五和第七節(jié)的試驗(yàn)主要由劉輝完成，第六和第八節(jié)的試驗(yàn)主要由胡幫義完成，第九節(jié)的試驗(yàn)主要由陳堯元完成。
　　限于作者的學(xué)識(shí)和研究水平，本書(shū)難免有疏漏之處，希望專家、讀者指正。

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