[发明专利]一种基于前景网格的结构表面应变测量系统及测量方法

权利要求书

1.一种基于前景网格的结构表面应变测量系统，其特征在于，应用于土木工程结构静载试验，包括：

前景网格，包括多个等距的网格，所述前景网格设置在土木工程试验对象的前方，所述土木工程试验对象上设置有多个试验测点；

图像采集装置，用于采集所述土木工程试验对象的图像，且图像内包含有所述前景网格和所述试验测点；

数据处理装置，用于对采集到的图像进行处理，获得所述前景网格和所述试验测点的坐标值，根据所述坐标值获取所述土木工程试验对象的应变值。

2.根据权利要求1所述的一种基于前景网格的结构表面应变测量系统，其特征在于，所述前景网格由可透视材料制成，所述前景网格设置在所述土木工程试验对象和所述图像采集装置之间。

3.根据权利要求1所述的一种基于前景网格的结构表面应变测量系统，其特征在于，所述图像内包含所有所述试验测点，所述图像采集装置的光线通过所述前景网格拍摄到所述试验测点。

4.根据权利要求1所述的一种基于前景网格的结构表面应变测量系统，其特征在于，各所述试验测点设置有编号。

5.根据权利要求1所述的一种基于前景网格的结构表面应变测量系统，其特征在于，所述结构表面应变测量系统还包括补光灯。

6.一种基于前景网格的结构表面应变测量方法，应用于如权利要求1-5任一项所述的一种基于前景网格的结构表面应变测量系统，包括以下步骤：

在土木工程试验对象上设置多个试验测点，对所述试验测点进行编号；

采集所述土木工程试验对象的图像信息，根据所述图像信息计算前景网格的第一坐标数值；

结合所述第一坐标数值和所述图像信息，通过线性插值获得所述试验测点的第二坐标数值；

根据所述第二坐标数值计算所述试验测点的位移值，根据所述位移值获得所述土木工程试验对象的应变值。

7.根据权利要求6所述的一种基于前景网格的结构表面应变测量方法，其特征在于，所述根据所述第二坐标数值计算所述试验测点的位移值，包括：

获取初始状态下的所述试验测点的坐标数值，以及不同试验工况下的所述试验测点的坐标数值；

通过比对初始状态下和不同试验工况下的坐标数值，获得所述试验测点的位移值。

8.根据权利要求6所述的一种基于前景网格的结构表面应变测量方法，其特征在于，对于同一个试验工况下采集多张图像，对同一个试验工况下的多张图像进行应变运算，对同一个试验工况下的应变结果进行算数平均运算以消除测量误差。

9.根据权利要求8所述的一种基于前景网格的结构表面应变测量方法，其特征在于，同一个试验工况下至少采集10张图像。

10.根据权利要求8所述的一种基于前景网格的结构表面应变测量方法，其特征在于，所述算数平均运算的表达式为：

其中，ε_i(x,y)代表第i张图像上测点的应变值，n为同一个试验工况下采集的图像数。