欧拉影像放大算法在桥梁风致振动的研究及应用

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1、分类号:TP3910710-2013224035专业硕士学位论文欧拉影像放大算法在桥梁风致振动的研究及应用朱真导师姓名职称郭元术教授专业学位类别申请学位类别工程硕士交通运输工程及领域名称论文提交日期2015年6月9日论文答辩日期2015年6月13日学位授予单位长安大学ResearchandApplicationofEulerianVideoMagnificationonBridgeWind-inducedVibrationAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhuZhenSupervisor：Prof.Guo

2、YuanshuChang’anUniversity，Xi’an，China摘要桥梁与风之间的相互作用引发了桥梁的风致振动，对大跨度桥梁产生了巨大的影响，是桥梁设计的重要考虑因素。现有的桥梁风致振动研究方法主要研究了风对桥梁的作用，本文基于的欧拉影像放大算法，通过对试验视频进行微小变化放大来研究对桥梁对风的作用。从现有的桥梁风致振动问题出发，本文系统地研究了风致振动的理论基础及相关技术，采集风洞中桥梁节段模型在一定风环境下风洞试验中的流迹显示视频并进行稳像处理，通过选择合适的视频图像分解和重构技术，采用小波等时域分析方法针对视频中的不同变化细节进行选择性放大处理，并

3、通过调整欧拉影像放大算法（EulerianVideoMagnification）中滤波范围和放大倍数等参数，以达到最佳的放大效果。本文在风洞中对某双塔斜拉桥的节段模型进行了丝线法和烟流法两种方法的流迹显示试验，选取在不同风攻角下的烟流法试验视频作为放大对象，通过视频校准算法进行了稳像处理，采用基于小波变换的方法进行图像分解和重构，对欧拉影像放大算法中的一些可调因素进行讨论，确定了针对该桥风致振动问题的滤波频率范围和最佳放大倍数。关键词：风致振动，欧拉影像放大算法（EulerianVideoMagnification），风洞试验，流迹显示，动作放大iAbstract

4、Bridgewind-inducedvibrationiscausedbytheinteractionofbridgeandwind,whichhashugeimpactonlong-spanbridges,andmakesitanimportantpartofbridgedesignprogress.Bridgeistheobjectoftheexistingresearches,andexperimentsweredesignedtofindtheregulationofhowwinddoesimpactonbridge.Inthispaper,Euleria

5、nVideoMagnificationisintroducedtodoresearchontheimpactthatbridgedoesonwindbyimagemotionmagnification.Startingwiththeexistingwind-inducedvibrationproblem,researchmethods,principleofthevibrationandrelevanttechniquesaresystematicallystudiedinthispaper.Videoofflowvisualizationunderdiffere

6、ntwindenvironmentintunnelhasbeentakenforthefollowingmagnificationprogress.Aftervideostabilization,chooseproperimagedecompositionandreconstructionmethodandusewaveletmethodtoamplifythedetailsinthevideo.FactorsofEulerianVideoMagnificationlikefilterrangeandmagnificationtimeswereadjustedfo

7、rbetterperformance.Thetunneltestwasaboutacable-stayedbridgewithtwotowers.Bothsilk-threadandsmokeareusedforvisualizationofwindexperiments.VideostakeninsmokemethodtestsunderdifferentwindattackangleswerechosentodomotionmagnificationbyEulerianVideoMagnification.AndsomeadjustablefactorsofE

8、uleri