关键词: 机器视觉；摄影测量；计算机视觉；立体视觉；变形测量；
大家好！第一次跟大家分享交流一些机器视觉内容，今天我来讲讲立体视觉在变形测量过程中的应用，希望能帮助到有需要的盆友
变形测量是机械、材料以及土木工程结构健康监测等研究工作中重要的内容，结构在负荷情况下力学行为的研究和预测是在对结构变形精确测量的基础上实现的。特别是近年来，结构动态性能已经成为土木工程领域的重要研究内容之一。结构动态性能的表现包括位移、速度、加速度，而由于位移对于判断结构的性能更加直观重要，所以对它进行直接、快速、精确的测量成为结构健康监测主要任务之一。
目前，工程上用于结构位移和加速度监测的方法主要有位移传感器、激光位移传感器LVDT、加速度/角加速度传感器、GPS、摄影测量等。上述方法中大多为接触式测量方法，需要提前在被测对象表面或内部进行布设仪器，准备工作复杂，容易受到环境因素影响；虽然，激光位移传感器是一类非接触式测量方法，测量精度高，但其测量精度容易受到激光投射平面的斜率以及反射率影响，而且它同其他接触式测量方法一样，每次只能测量一个点，并且只能得到一个方向的位移信息；GPS 作为一种非接触式测量技术，测量中同样只能对一个测点进行测量，同时还存在转场的问题；光弹性法作为一种非接触类光学测量法，具有电测法无法达到的全场测量优势，但是由于其事先要对被测对象表面进行处理，且工艺复杂，测试周期长，不适于实际工程应用。

图1 激光位移传感器
摄影测量法是上世纪六十年代发展起来的一种非接触类光学测量法，由于能够通过非接触的方式，快速、精确的获得被测对象的全场位移应变信息，在各个研究领域得到了广泛应用。

图2 摄影测量法
立体视觉是由多幅图像获取物体三维几何信息的方法。双目立体视觉利用两台不同位置摄像机同时拍摄，或由一台相机变换位置后分时拍摄以获得场景的两幅视图，依靠对图像的分析和判读恢复空间目标三维形貌，实现尺寸测量的目的。
利用双目视觉测量技术进行结构变形监测具有以下优点：
.可以远距离对结构物进行监测，测量过程中不对结构产生影响。
.可以在危险环境或者其他测量工具无法接近的区域进行测量。
.测量过程无须对结构表面进行处理或简单处理就可以进行测量，适合于进行原位测量。
.该方法可以同时得到所有待测点的三维信息，真实反映结构变形，进行实时监测。

图3 3D立体视觉在铁路轨道磨损状况检测中的应用
已有多篇论文验证了双目立体视觉测量技术在变形测量中应用的可行性。例如对风洞中的大尺寸部分桥梁模型和地震荷载作用下的框架模型进行动态实验测量，结果显示双目立体视觉测量技术与 LVDT 测量结果吻合的非常好，并且可以实时监测被测对象多个测点在各个方向的位移，充分证明了该技术在土木工程实验中的适用性与稳定性。