Diagnozowanie konstrukcji z zastosowaniem korelacji obrazu

• Autorzy: Uhl T. , Kohut P. , Holak K.

Warianty tytułu

EN

Construction diagnosting using digital image correlation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowano zastosowanie bezkontaktowych metod optycznych do analizy kształtu ugięcia konstrukcji. W tym celu za pomocą macierzy homografii oraz współczynnika korelacji wyznaczono przemieszczenia reprezentujące deformacje konstrukcji w oparciu o obrazy konstrukcji przed i po deformacji uzyskane z dowolnie umiejscowionej kamery. Zastosowanie technik podpikselowych umożliwiło zwiększenie dokładności pomiarowej otrzymanego pola przemieszczeń analizowanego obiektu. Opracowaną metodykę oraz procedury zaimplementowano oraz przetestowano w środowisku programowym MATLAB.

EN

In the paper the application of non-contact optical methods for a construction deformation analysis was presented. Homography matrix and correlation coefficient were employed by the means of two construction images: state before and after deformation in order to obtain displacements field. It represents a shape deformation of the analyzed construction. Introduced subpixel techniques allowed measurement accuracy increasing for calculated displacement field. Developed methods and procedures were implemented and tested in programming environment - MATLAB.

Słowa kluczowe

PL

technika przetwarzania obrazów; korelacja obrazów; pomiary przemieszczeń

EN

digital image processing techniques; digital image correlation; displacement measurements

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Diagnostyki Technicznej
• Czasopismo: Diagnostyka
• Rocznik: 2007
• Tom: nr 3(43)
• Strony: 15--24
• Opis fizyczny: Bibliogr. 30 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Uhl T.

autor

Kohut P.

autor

Holak K.

• Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, Katedra Robotyki i Mechatroniki, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków,

Bibliografia

• [1] Bruck, H. A., McNeil, S. R., Sutton, M. A. and Peters, W. H.: Digital Image Correlation Using Newton-Raphson Method of Partial Differential Correction. Experimental Mechanics, 29(3), 261-267, 1989.
• [2] Sutton, M. A., Wolters, W. J., Peters, W. H., Ranson, W. F. and McNeil, S. R.: Determination of Displacements Using an Improved Digital Correlation Method. Image and Vision Computating, 1(3), 133-139, 1983.
• [3] Sutton, M. A., Cheng, M. Q., Peters, W. H., Chao Y. J. and McNeill, S. R.: Application of an Optimized Digital Correlation Method to Planar Deformation Analysis. Image and Vision Computing, 4(3), 143-151, 1986.
• [4] Sutton, M. A., Turner, J. L., Bruck, H. A. and Chae, T. A.: Full-field Representation of Discretely Sampled Surface Deformation for Displacement and Strain Analysis. Experimental Mechanics, 31(2), 168-177, 1991.
• [5] Sutton, M. A., McNeill, S. R., Jang, J. and Babai, M.: Effects of Subpixel Image Restoration on Digital Correlation Error. Journal of Optical Engineering, 27(10), 870-877, 1988.
• [6] Kurowski P.: Identyfikacja modeli modalnych konstrukcji mechanicznych na podstawie pomiarów eksploatacyjnych, Praca doktorska, AGH, Kraków 2001.
• [7] Uhl T.: Zmienność i niepewność parametrów w analizie dynamiki konstrukcji Wydawnictwo Instytutu Technologii Eksploatacji , Wybrane zagadnienia analizy modalnej konstrukcji mechanicznych, Radom 2004 r. str. 185-193.
• [8] Uhl T.: Diagnostyka przez identyfikację Wydawnictwo Instytutu Technologii Eksploatacji "Inżynieria diagnostyki maszyn", Warszawa, Bydgoszcz, Radom 2004 r. str. 359-388.
• [9] Uhl T.: Identification Process in monitoring and diagnostics. Advanced Mechanics of Urban Structures, CVRE Gdańsk, str.51-66.
• [10] Uhl T.: Application of modal analysis for monitoring and diagnostics of mechanical structures, Advanced Course on Structural Control and Health pp. 377-423, Warszawa, 22-25 May, 2001.
• [11] Uhl T., Lisowski W., Kurowski P.: In operation modal analysis and its applications, AGH Katedra Robotyki I Dynamiki Maszyn 2001.
• [12] Kohut P., Kurowski P.: Wykorzystanie systemów wizyjnych do przeprowadzenia analizy modalnej konstrukcji, Diagnostics' 2004 – 3rd International Congress of Technical Diagnostics, s. 265-270, 6-9 września, Poznań, 2004.
• [13] Kohut P: Zastosowanie analizy obrazu do pomiaru przemieszczeń, Diagnostyka Procesów Przemysłowych, s. 519- 525, Władysławowo, 15-17 Wrzesień , 2003.
• [14] Kohut P., Kurowski P.: Zastosowanie trójwymiarowych technik wizyjnych do pomiaru i analizy drgań, I Kongres Mechaniki Polskiej, Warszawa, 28–31 sierpnia 2007r.
• [15] Kohut P., Kurowski P.: The 3D vision-based measurements for modal analysis, Proc.of the OPTIMESS07 Workshop Leuven, , 28th-30th May 2007.
• [16] Chu TC, Ranson WF, Sutton MA, Peters WH, Application of digital-image correlation techniques to experimental mechanics. Exp Mech 25:232–244, September, 1985.
• [17] Peters WH, Ranson WF Digital imaging technique in experimental stress analysis. Opt Eng 21:427–431 May, 1982.
• [18] Peters WH, Ranson WF, Sutton MA, et al Applications of digital image correlation methods to rigid body mechanics. Opt Eng 22:738–742, June, 1983.
• [19] Devernay F.: A Non-Maxima Suppression Method for Edge Detection with Sub-Pixel Accuracy, INRIA, Raport, N° 2724 November 1995.
• [20] Ramdania S., Boucharab F.; Djemala K.: Probability distribution of sub-pixel edge position, Signal Processing, Volume 84,No 3, pp. 445-452(8), March 2004.
• [21] Nehab D., Rusinkiewicz Sz., Davis J.: Improved Sub-pixel Stereo Correspondences through Symmetric Refinement, Tenth IEEE International Conference on Volume 1, Issue , pp: 557 - 563 17-21 Oct. 2005.
• [22] Jin GC, Bao NK, Chung PS. An advanced digital speckle correlation method for strain measurement and nondestructive testing. SPIE 1996; 2921:572–7.
• [23] Ma S P, Jin G C.: New correlation coefficients designed for digital speckle correlation method (DSCM). SPIE, 2003, 5058: 25-33.
• [24] Lewis J. P.: Fast Normalized Cross-Correlation, Industrial Light & Magic.
• [25] Hartley R., Zisserman A., Multiple View Geometry in Computer Vision, Cambridge University Press, 2004.
• [26] Ma Y., Soatto S., Kosetska J., Sastry S.: An Invitation to 3D Computer Vision” Springer-Verlag, New York 2004.
• [27] Harris C., Stephens M. J.: A combined corner and edge detector. In Alvey Vision Conference pages 147-152, 1988.
• [28] Szelinski R., Heung-Yeung S.: Creating full view panoramic image mosaics and environment maps. In Proceeding of the ACM SIGGRAPH Conference on Computer Graphics, 1997.
• [29] Darko P., Volker S., Leif K.: Interactive image completion with perspective correction, Visual Comput, Springer-Verlag 2006.
• [30] Jaganathan J., Jawahar C. V.: Perspective Correction Methods for Camera Based-Document Analysis, International Institute of Information Technology, India.