三轴试样变形数字图像测量误差和精度分析.pdfVIP

第4 2 卷第1期 . 42, . 1 大 连 理 工 大 学 学 报 Vol No 2 0 0 2 年 1 月 Journa l of D a l ian Un iver sity of Techn ology Jan. 2 0 0 2 ( ) 文章编号: 2002 0 1009806 三轴试样变形数字图像测量误差和精度分析 1 2 3 1 王 助 贫 , 　邵 龙 潭 , 　刘 永 禄 , 　韩 国 城 ( 1. 大连理工大学 土木工程系, 辽宁 大连　116024; 　2. 大连理工大学 工程力学系, 辽宁 大连　116024; 　3. 大连理工大学 物理系, 辽宁 大连　116024 ) 摘要: 计算机数字图像识别技术为三轴试验土样变形测量提供了一种简单并且有效的测量 方法, 它不仅可以克服常规测试方法存在的诸多缺陷, 而且具有相对较高的测试精度. 比较 详细地分析了土样变形数字图像测量系统的各种可能误差源, 讨论了各种误差的影响并提出 相应的消除和减小误差的办法. 实际测试检定表明, 数字图像测量系统在三轴试样变形测量 中的应变测量精度为 10- 4 , 高于常规测量方法的测试精度, 能够满足土样变形高精度测量的 要求. 关键词: 三轴试验 数字图像测量; 试样变形; 误差分析 中图分类号: TU 4 11. 7; T P 39 1. 4 1 文献标识码: A 0　 引　 言 1　 三轴试样变形计算机数字图像测 量基本原理 把计算机数字图像分析识别技术应用于土工 [ 1 ] 三轴试验试样变形的计算机数字图像测量系 三轴试验, 实现土样变形的非接触测量 , 为土工 三轴试验提供了一种新的、更加合理和准确的变 统主要包括 CCD 摄像和计算机数字图像处理两 部分. 其工作过程可以概括为: 三轴土样的图像 形测量手段. 它不仅可以消除常规三轴仪变形测 [2 ] 由CCD 摄像仪采集, 经过图像采集卡处理后暂存 量中存在的许多缺陷 , 提高变形测量精度, 而且 于帧存里; 再经过程序处理, 将帧存中的信息与需 可以使其直接应用于非饱和土样变形过程的测 要的图形文本混合, 通过显示卡送至显示器; 同时 试; 同时还能够对任意两个水平断面内的土体分 对帧存中的信息进行分析处理, 依据土样图像边 段进行变形测量, 研究土样局部变形和整体变形 缘处的灰度变化确定边缘位置, 比较前后两次边 的差异, 捕捉试样剪切带的形成和发展过程.