An uncertainty propagation in developed vision based measurement system aided by numerical and experimental tests

• Autorzy: Kohut P. , Holak K , Martowicz A.

Warianty tytułu

PL

Analiza propagacji niepewności w opracowanym wizyjnym systemie pomiarowym wspomagana przez testy numeryczne i eksperymentalne

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the paper, the vision-based method of static in-plane deflection measurement of a structure is presented. Displacements of measurement points of the structure under the load are computed by means of the normalized digital image correlation coefficient. The application of the homography transformation enables the deflection field to be computed from two images of the structure acquired from distinct points in space. The scale coefficient calculation and marker matching algorithms have been introduced in order to increase the level of automation of the method. The paper presents the results of numerical investigations of the uncertainty propagation in the proposed algorithms. The qualitative comparison of the numerical data and the results of the experiment have been shown.

PL

W pracy przedstawiono wizyjną metodę pomiaru statycznego ugięcia konstrukcji. Przemieszczenia punktów pomiarowych wyznaczane są z wykorzystaniem znormalizowanego współczynnika korelacji wzajemnej. Zastosowanie przekształcenia homograficznego umożliwiło pomiar pola przemieszczeń na podstawie fotografii konstrukcji wykonanej z dowolnego punktu przestrzeni. W celu zwiększenia stopnia automatyzacji metody wprowadzono algorytmy wyznaczania współczynnika skali oraz dopasowania znaczników. W pracy zaprezentowano wyniki symulacji numerycznych propagacji niepewności w proponowanym algorytmie. Pokazano wyniki jakościowego porównania danych symulacyjnych i wyników eksperymentalnych.

Słowa kluczowe

EN

digital image correlation; homography mapping; vision system

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
• Czasopismo: Journal of Theoretical and Applied Mechanics
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 50 nr 4
• Strony: 1049--1061
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kohut P.

autor

Holak K

autor

Martowicz A.

• AGH University of Science and Technology, Department of Robotics and Mechatronics, Kraków, Poland,

Bibliografia

• 1. Bornert M., Br´emand F., Doumalin P., Dupr´e J.C., Fazzini M., Gr´ediac M., Hild F., Mistou S., Molimard J., Orteu J.-J., Robert L., Surrel Y., Vacher P., Wattrisse B., 2009, Assessment of digital image correlation measurement errors: methodology and results, Experimental Mechanics, 49, 3, 353-370
• 2. De Chu T.C., Ranson W.F., Sutton M.A., Peters W.H., 1985, Application of digital-image correlation techniques to experimental mechanics, Experimental Mechanics, 25, 232-244
• 3. Donders S., Vandepitte D., Van de Peer J., Desmet W., 2005, Assessment of uncertainty on structural dynamic responses with the short transformation method, Journal of Sound and Vibration, 288, 523-549
• 4. Dubois D., Prade H., 1980, Fuzzy Sets and Systems. Theory and Applications, Academic Press, New York
• 5. Giergiel M., Kohut P., 2008, Optical measurement of amplitude of vibration of machine, Mechanics and Mechanical Engineering, 12, 2, 147-156
• 6. Giurgiutiu V., 2008, Structural Health Monitoring with Piezoelectric Wafer Active Sensors, Amsterdam, Boston: Elsevier Academic Press
• 7. Hanss M., 2005, Applied Fuzzy Arithmetic. An Introduction with Engineering Applications, Springer-Verlag, Berlin
• 8. Hartley R., Zisserman A., 2004, Multiple View Geometry in Computer Vision, Cambridge University Press
• 9. Ma Y., Soatto S., Kosetska J., Sastry S., 2004, An Invitation to 3D Computer Vision, Springer-Verlag, New York
• 10. Moens D., Vandepitte D., 2005, A survey of non-probabilistic uncertainty treatment in finite element analysis, Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 194, 1527-1555
• 11. Moens D., Vandepitte D., 2006, Interval sensitivity analysis of dynamic response envelopes for uncertain mechanical structures, Proc. of III ECCM – European Conference on Computational Mechanics, Lisbon, Portugal
• 12. Orteu J.-J., 2009, Assessment of digital image correlation measurement errors: methodology and results, Experimental Mechanics, 49, 3, 353-370
• 13. Santo M., Liguori C., Paolillo A., Pietrosanto A., 2004, Standard uncertainty evaluation in image-based measurements, Mwasurement, 36, 3/4, 347-358
• 14. Schueller G.I., 1997, A state-of-the-art report on computational stochastic mechanics, Probabilistic Engineering Mechanics, 12, 4, 197-321
• 15. Uhl T., 2009, SHM of civil structures – methods, tools and applications, EVACES’09 Proc. of the International Conference on Experimental Vibration Analysis for Civil Engineering Structures, Wrocław, Poland, Dolnośląskie Wydawnictwo Edukacyjne, 73-92
• 16. Uhl T., Kohut P., Holak K., 2009a, Image correlation and homography mapping in optical deflection measurement, OPTIMESS, Proc. of the 4th international conference on Optical Measurement Techniques for Structures and Systems, Antwerp, Belgium, 191-200
• 17. Uhl T., Kohut.P, Szwedo M., Holak K., 2009b, Static and dynamic optical measurement in SHM of civil structures, Proceeding of the 7th International Workshop on Structural Health Monitoring, DESTech publications, Lancaster, 1765-1773