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《同济大学》 2006年
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数据融合技术在混凝土结构检测中的应用研究

王婷  
【摘要】:在工程结构质量检测与诊断领域,数据融合技术为结构检测与诊断提供了新的途径。本文初步建立了数据融合技术在混凝土结构检测领域的应用框架,将红外成像与超声CT技术相结合,实现了对缺陷大小的三维重构以及对缺陷类型的识别。 图像融合是数据融合技术在数字图像处理方面的一个应用。本文首次将图像融合技术引入混凝土结构缺陷探测中,为准确而有效地判断结构内部缺陷提供了全面而精细的图像信息。在像素层的红外图像融合研究中,从图像融合的角度对基于多分辨率的小波变换与小波包变换进行了论述。通过对融合规则的理论研究与试验研究,否定了现有的基于边缘梯度与基于局部方差的融合规则,提出了修正后的融合规则。通过对有缺陷的钢筋混凝土梁、墙板试件进行红外探测的试验和图像融合研究,证明了本文所提出的融合规则的有效性与适用性。 鉴于红外成像技术只能通过成像技术显示缺陷表面状况无法获知缺陷深度与厚度的缺点,本文采取红外图像与热传导数值模拟相结合的手段,借助神经网络算法在处理非线性问题、大规模并行处理等方面的优势,提出了一类红外CT模拟技术。这一技术借助一维与二维热传导物理模型进行混凝土结构内部缺陷深度与厚度的识别,实现了对混凝土内部缺陷的三维重构。同时,本文研究了用超声CT成像技术对钢筋混凝土结构内部缺陷进行探测的问题,初步实现了对缺陷的三维重构。 在结合红外成像和超声CT成像技术的基础上,通过多传感器数据融合技术分别在像素层、特征层与决策层实现了对缺陷大小定量与缺陷类型定性的判断。在像素层上,结合红外CT模拟与超声CT算法,采用证据理论方法实现了对三维图像的融合重构;在特征层上,通过由红外所提取的热传导系数和由超声CT所提取的波速这两个特征量,采用基于最短距离法的聚类分析法对缺陷类型进行定性评价;在决策层上,通过对由红外与超声CT两类技术所提取的特征量作局部判决后、采用证据理论对各局部判决作全局决策,最终获得关于缺陷类型的判断。
【学位授予单位】:同济大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TU317;TU375

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【引证文献】
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1 刘彬生;基于小波和傅立叶变换的道路交通量预测研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
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1 袁仁续;恒定热流持续加热红外热像检测数值模拟及实验研究[D];同济大学;2007年
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3 张健;大岗山拱坝混凝土动力特性CT试验研究[D];西安理工大学;2010年
4 黄凤娇;基于QFD的LED路灯关键性能指标研究[D];西华大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 王国庆;李国福;李旭渊;;基于PSO-K均值聚类的核事故应急监测点位快速确定技术研究[A];全国危险物质与安全应急技术研讨会论文集(上)[C];2011年
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4 刘磊;王永骥;;基于单目视觉的机器人动态目标识别与跟踪[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
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10 孟凡华;吴学礼;杜太行;;一种新型联想记忆神经网络在非线性系统辨识中的研究[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
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2 孟凡彬;基于随机集理论的多目标跟踪技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 刘文海;水下被动目标瞬态特征检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 汤春瑞;水下目标声图像多分辨率分析及识别研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
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6 高晓阳;甘肃河西大麦麦芽干燥控制系统研究[D];甘肃农业大学;2010年
7 何建民;面向网络社区聆听客户声音方法研究[D];合肥工业大学;2010年
8 王德才;基于能量分析的地震动输入选择及能量谱研究[D];合肥工业大学;2010年
9 汪木兰;神经网络硬化实现的共性技术在电力传动中应用研究[D];合肥工业大学;2010年
10 韩守东;纹理建模与图切分优化方法研究[D];华中科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 展慧;基于多源信息融合技术的板栗分级检测方法研究[D];华中农业大学;2010年
2 年军艳;普适计算下的上下文感知计算若干关键技术研究[D];安徽工程大学;2010年
3 何慧娟;基于多传感器的移动机器人障碍物检测与定位研究[D];安徽工程大学;2010年
4 万成;动态环境下的元胞遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
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6 黄正荣;基于振动波的高速公路车辆行驶状态辨识理论研究[D];南昌航空大学;2010年
7 杨焱麟;基于小波变换理论与比值分析法的变压器励磁涌流识别的研究[D];山东科技大学;2010年
8 林营;基于小波变换的刑事图像处理研究[D];山东科技大学;2010年
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10 张明军;基于小波包最优树的图像融合技术研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 薛书文,宗明成,张建新,赵雁,汤慧君;金属内部近表缺陷深度的定量化检测新方法[J];北方交通大学学报;1998年01期
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10 丁卫华;张建军;陈厚群;刘少聪;;X射线CT研究混凝土的试验设备问题[J];CT理论与应用研究;2007年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 张红红;公路建设项目后评价若干问题研究[D];长安大学;2004年
2 王晖;高等级公路项目可研阶段交通量预测若干问题研究[D];长安大学;2003年
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4 文鸿雁;基于小波理论的变形分析模型研究[D];武汉大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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10 张文锋;基于QFD的产品创新设计方法研究[D];浙江大学;2008年
【二级引证文献】
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2 翦俊;谭裕安;;基于小波分析和傅立叶变换的交通流特性分析[J];科技资讯;2012年12期
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3 李星毅;基于相似性的交通流分析方法[D];北京交通大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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3 李梦男;卫星光通信中平台振动的频域预测补偿方法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 李立波;央赣路安丘至五莲界段改建项目可行性研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
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中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
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7 华胜天成科技股份有限公司CEO 王维航;华胜天成:转型为未来奠基[N];电脑商报;2008年
8 本报记者 范毅波;持续通信的三个要点[N];网络世界;2002年
9 通讯员 杨建军 本报记者 李丙驹;港城竞风流[N];经理日报;2002年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王婷;数据融合技术在混凝土结构检测中的应用研究[D];同济大学;2006年
2 余南南;基于稀疏表示的图像融合与去噪算法研究[D];大连理工大学;2012年
3 谭航;像素级图像融合及其相关技术研究[D];电子科技大学;2013年
4 郭擎;基于分数阶变换的信息安全与图像融合算法[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 郭擎;基于分数阶变换的信息安全与图像融合算法[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 蒋年德;多尺度变换的图像融合方法与应用研究[D];湖南大学;2010年
7 郑有志;基于多尺度经验模态分解的图像融合算法研究[D];清华大学;2009年
8 孙明超;可见光与红外侦察图像融合技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
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10 杨粤涛;基于非采样Contourlet变换的图像融合[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曾竞;多传感器图像融合技术的研究[D];华中科技大学;2004年
2 黄影;基于正交匹配跟踪以及K-SVD的图像融合技术[D];华北电力大学(北京);2010年
3 张俊;多小波在图像融合增强中的应用[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
4 李春梅;基于小波变换的图像融合及其评价[D];中国海洋大学;2007年
5 胡艺龄;基于小波分解和改进型PCNN的图像融合方法研究[D];中南大学;2010年
6 楼岑;脑功能显像与解剖显像图像融合方法的研究[D];浙江大学;2002年
7 陈煜;图像融合技术及其应用研究[D];南京航空航天大学;2004年
8 吉微;多源气象卫星图像融合技术应用研究[D];南京信息工程大学;2007年
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