桥梁动态位移计算机视觉监测虚拟仿真实验

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1.1 课程简介

1. 结构健康监测是一门面向土木工程大二年级的专业课。

2. 基于计算机视觉的桥梁动态位移监测实验是该门课程的重要实验教学组成部分，目前存在的问题：

（1）土木工程大二学生对计算机视觉原理以及基于图像处理的结构位移计算方法理解困难；

（2）由于选课学生众多、课时紧凑、现有实验仪器数量有限等原因，导致学生操作时间严重不足；

（3）如果开展现场实验，会涉及到安全问题。

1.2 实验内容

本虚拟仿真实验项目将通过虚拟的桥梁结构位移监测设备，对桥梁结构在各种不同的加载情况下的位移进行记录，在监测结果页面展示测点位移、频谱以及模态等信息，生成桥梁动态位移时程曲线，单点频谱曲线，桥梁结构模态振型等结果。

1.3 教学要求

1. 课前预习：学生课前提前练习操作虚拟仿真实验。

2. 课堂讨论：在课堂根据虚拟仿真模型以及相关的操作难点，进行课堂的教学、讨论、提问及解答。

3. 课后巩固：布置一定的课后作业，要求学生课后进行复习和巩固提高，以个人和小组的形式进行展示。

1.4 项目进展

 

图1 虚拟仿真实验界面

 

图2 桥梁三维虚拟仿真模型

 

图3 基础原理教学

 

图4 测点选择

 

图5 设备架设

 

图6 图像捕捉

 

图7 尺寸标定和模板选择

 

图8 位移计算

 

图9 虚拟仿真实验网址

 

图10 虚拟仿真实验网址