數字圖像檢測技術(shù)在施工監控中應用的可行性探討論文

　　摘 要：隨著(zhù)我國經(jīng)濟和科技的日益發(fā)展，傳統施工監控技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越難滿(mǎn)足工程需要。工程從業(yè)人員迫切希望得到一些可靠的高新技術(shù)手段來(lái)解決這一難題。而數字圖像檢測技術(shù)以其非接觸、設備周邊環(huán)境要求低以及可同步多測點(diǎn)等優(yōu)點(diǎn)將有望成為施工監控未來(lái)的一大助力。

　　關(guān)鍵詞：施工監控；數字圖像檢測；邊緣檢測

　　施工監控是保證施工整個(gè)過(guò)程中結構處于安全狀態(tài)，使施工項目保質(zhì)保量完成的必要措施，占整個(gè)施工過(guò)程中一個(gè)舉足輕重的重要地位。施工監控起到了一個(gè)指導的作用，為結構最終建成后能最大程度符合設計要求的線(xiàn)形和結構內力起到了至關(guān)重要的作用。而且在體量龐大，要求施工誤差較小的重大工程，諸如橋梁施工項目和高層建筑施工等工程項目，施工控制的糾錯功能顯得尤為重要。

　　隨著(zhù)圖像的數字化技術(shù)的形成和進(jìn)步，傳統施工控制技術(shù)所存在的很多不足之處都看到了解決的希望。以往的施工監控，大多數的工作都是需要人工操作的。為了與經(jīng)濟效益達到相互平衡，在精準度還有可控參數方面都有比較大的局限性。而且對一項簡(jiǎn)單而又需要重復操作的工作，人的工作效率顯然遠遠比不上計算機的。而數字圖像檢測技術(shù)的到來(lái)為施工控制帶來(lái)新的生命力。

　　1 工程概況

　　本文使用的工程實(shí)例，是坐落在廣州市番禺區的番禺景觀(guān)大橋。該大橋是廣明高速到S363線(xiàn)段的番禺景觀(guān)大道工程的第三標段（K2+640～K5+636.8），位于大夫山森林公園東南面，主橋跨越市橋水道。主橋為三跨預應力混凝土連續梁橋（68.5m+115m+68.5m），全長(cháng)為252m。

　　2 數字圖像檢測技術(shù)應用思路

　　對景觀(guān)大橋施工過(guò)程進(jìn)行數字圖像的采集和轉化處理，將數字圖像由rgb三原色圖像轉化成黑白二值圖像，作為接下來(lái)被邊緣檢測的對象。然后對圖像進(jìn)行初次邊緣檢測，并對檢測結果的精度作出標定，假如不能滿(mǎn)足研究需要，則對圖像進(jìn)行降噪、加強信號等處理。以結構邊緣作為該參考數據，獲得高程、樁號等關(guān)鍵信息并以此指導施工。

　　3 數字圖像檢測技術(shù)原理及優(yōu)點(diǎn)

　　3.1 數字圖像檢測原理

　　數字圖像測量利用的是圖像處理研究領(lǐng)域的最基本問(wèn)題：邊緣檢測。因為，邊緣是圖像眾多特征當中最為基本的。而邊緣的本質(zhì)就是指圖像中，某些灰度發(fā)生了階躍式的突變又或者是呈屋頂狀變化了的像素的集合。

　　3.2 數字圖像檢測優(yōu)勢

　　數字圖像測量技術(shù)之所以得到各領(lǐng)域的廣泛關(guān)注和重視是其具有多個(gè)傳統測量監控技術(shù)所不具備的優(yōu)點(diǎn)：（l）與被觀(guān)測的對象無(wú)接觸：對觀(guān)測與被觀(guān)測者都不會(huì )產(chǎn)生任何損傷，十分安全可靠，這是其他測量方式無(wú)法比擬的。（2）提高測量的精度：利用各種圖像目標模式定位方法，特別是亞像素定位技術(shù)，可以明顯地提高圖像目標的定位精度。（3）對成像系統的高精度標定和修正：成像系定和誤差修正是精密測量的重要環(huán)節之一。用數字圖像處理技術(shù)可以實(shí)現對攝像系統高精度的標定和誤差修正，為高精度光學(xué)測量提供堅實(shí)的基礎。（4）自動(dòng)化程度高：隨著(zhù)計算機技術(shù)的不斷發(fā)展使得該技術(shù)處理分析的自動(dòng)化程度大大提高，這樣極大地減少了處理的工作量和時(shí)間，為在線(xiàn)測量贏(yíng)得了時(shí)間。

　　非接觸、設備周邊環(huán)境要求低以及可同步多測點(diǎn)多參數的識別能力，使得工程試驗突破了以往的束縛，大大提高了測量結果的準確性和可靠性，省去大量人工操作步驟和克服背景、光照等干擾條件。

　　4 數字圖像檢測技術(shù)與施工監控的結合

　　運用超高清晰度的圖像獲取設備對景觀(guān)大橋主體結構進(jìn)行拍攝，利用數字圖像檢測技術(shù)對圖像進(jìn)行檢測，通過(guò)其邊緣檢測原理，識別現澆梁段頂面邊緣線(xiàn)以及水準點(diǎn)，以此求出施工過(guò)程中結構的實(shí)際標高。再將實(shí)際標高與設計文件中的設計預拱度進(jìn)行動(dòng)態(tài)比較，結合全站儀、經(jīng)緯儀人工測量計算等傳統檢測線(xiàn)型手段得到每一個(gè)施工階段的誤差量。根據誤差量實(shí)施了如下的常用的調整優(yōu)化：（1）實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)糾偏：如調整下一節段現澆梁體施工預拱度，利用手上既有檢測數據推測下一節段可能產(chǎn)生的誤差量，及時(shí)重新計算該段預拱度。（2）抽樣檢查：如做好對所澆筑混凝土的容重測量，有需要可重復檢測，減小混凝土容重的波動(dòng)引起的誤差。（3）關(guān)鍵部位復檢：如對孔道、錨具口和喇叭口等進(jìn)行預應力摩阻系數的再測定。由于根據大橋施工階段的變化，各個(gè)節段所張拉的預應力鋼束的長(cháng)度或在管內角度等都是有所差別的，因此可以通過(guò)現場(chǎng)測試排除這方面的影響。（4）加強工地巡視：如檢查節段端部所設的高程測點(diǎn)。每個(gè)節段都通過(guò)焊接數根垂直的粗鋼筋作為高程測點(diǎn)，因此可能由于人為因素或別的一些失誤，使得所布置的測點(diǎn)與該節段梁體產(chǎn)生了不同步的變形或者位移，導致即使該節段處于符合標準的情況下卻被誤判成存在較大誤差。

　　最終景觀(guān)大橋實(shí)際合攏成橋后，主梁成橋后的線(xiàn)形和應力都符合設計目標。表明總體上施工人員是切實(shí)履行了施工監測和控制，使得橋梁建筑從施工建設到竣工驗收都保持在一個(gè)健康、安全、質(zhì)量較高的狀態(tài)。

　　5 結語(yǔ)

　　將數字圖像檢測技術(shù)結合到橋梁結構的施工監控中去，在理論上和實(shí)際操作上都是切實(shí)可行的。在日后的開(kāi)發(fā)優(yōu)化過(guò)程中，如能繼續改善和提高該方法中所用設備的采集精度，同時(shí)加強對外部干擾因素的有效排除或減弱影響，數字圖像檢測將有望為該監控手段的準確性和可靠度帶來(lái)相當不錯的提升，并可將其作為未來(lái)工程線(xiàn)形檢測的主要手段。

　　參考文獻

　　[1] 王德森.橋梁施工監控技術(shù)的發(fā)展概述[J].經(jīng)營(yíng)管理者，2009，14：307.

　　[2] 段瑞玲，李慶祥，李玉和.圖像邊緣檢測方法研究綜述[J].光學(xué)技術(shù)，2005，31（3）：415-419.

　　[3] 袁向榮.多項式擬合屋脊型邊緣及在梁彎曲變形檢測中的應用[J].廣州大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2013，12（5）：40-44.

　　[4] 何能，廖海黎，馬存明，等.基于數字圖像相關(guān)法的風(fēng)洞試驗測量技術(shù)[J].激光與光電子學(xué)進(jìn)展，2013，50（5）：107-113.

【數字圖像檢測技術(shù)在施工監控中應用的可行性探討論文】相關(guān)文章：

懸臂掛籃技術(shù)在橋梁施工工程中的應用探討論文03-15

數字圖像計量技術(shù)應用分析論文12-01

圍堰技術(shù)在水利施工中應用論文03-16

水利施工中綠色施工技術(shù)的應用論文03-16

混凝土施工技術(shù)在水利施工中的應用論文03-16

施工技術(shù)的應用論文03-17

防滲漏施工技術(shù)在房建施工中的應用論文03-16

深基坑支護施工技術(shù)在土建施工中的應用論文03-24

施工流水技術(shù)在建筑安裝施工中的應用論文03-24