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题名转体桥梁空间位姿精准监测与实时可视化研究
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作者
柳蓓
胡景顺
常柱刚
户东阳
黄方林
王宁波
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机构
中南大学土木工程学院
长沙市规划设计院有限责任公司
中铁二院昆明勘察设计院有限责任公司
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出处
《铁道科学与工程学报》
北大核心
2025年第8期3545-3555,共11页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52278233)。
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文摘
对桥梁转体施工过程进行监测是保证转体顺利实施的必要环节。为解决现有转体施工监测方法测量滞后、精度不足的问题,开展基于计算机视觉技术的桥梁空间位姿监测及可视化研究。引入三维正交光标作为桥梁转体运动视觉追踪对象,通过构建正交光标映射机理来量化描述桥梁空间姿态,以光标投影变化规律实时反演转体桥梁运动参数,实现对转体桥梁空间姿态的高精度动态感知。搭建桥梁转体监测数字化系统和可视化平台,以视觉测量参数实时驱动桥梁结构模型进行同步运动,实现桥梁转体全过程的实时动态监测与信息反馈。依托某转体桥梁工程实例开展数值仿真研究,通过光标成像对转体结构的空间转动角度、关键点空间位置、撑脚位移等转体参数进行同步反算。研究结果表明:桥梁转动参数的视觉测量最大误差为0.014°,从捕获图像到数字孪生平台即时信息反馈用时不超过2 s。基于计算机视觉的转体桥梁空间位姿监测及可视化方法在测量精度、监测时效性、经济实用性等方面均具备明显优势,可为桥梁转体施工监测提供理论指导,赋能桥梁结构工程数字孪生建设。
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关键词
转体桥梁
单目视觉
空间位姿
数字孪生
实时监测
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Keywords
swivel bridge
monocular vision
spatial pose
digital twin
real-time monitoring
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分类号
U445
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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