结构位移视觉测量技术及应用进展

单明广; 庞成; 刘磊; 刘彬; 钟志

doi:10.16080/j.issn1671-833x.26010063

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

结构位移视觉测量技术及应用进展

封面文章 | 更新时间：2026-09-17

- 结构位移视觉测量技术及应用进展
- 航空制造技术 2026年69卷第16期
- 作者机构：
  
  1. 哈尔滨工程大学信息与通信工程学院
  2. 哈尔滨工程大学黑龙江省先进智能感知技术协同创新中心
  3. 哈尔滨工程大学长三角高等研究院
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  黑龙江省自然科学基金重点项目（ZD2024F002）;通通科研引导支持经费（010302002508）;中央高校基本科研业务费（3072026XK0801）
- DOI：10.16080/j.issn1671-833x.26010063
  中图分类号： TP391.41;TG806
- 纸质出版：2026
- 稿件说明：
移动端阅览
单明广, 庞成, 刘磊, 等. 结构位移视觉测量技术及应用进展[J]. 航空制造技术, 2026,69(16):26-52.

单明广, 庞成, 刘磊, et al. 结构位移视觉测量技术及应用进展[J]. Aeronautical Manufacturing Technology, 2026, 69(16): 26-52.
单明广, 庞成, 刘磊, 等. 结构位移视觉测量技术及应用进展[J]. 航空制造技术, 2026,69(16):26-52. DOI： 10.16080/j.issn1671-833x.26010063.

单明广, 庞成, 刘磊, et al. 结构位移视觉测量技术及应用进展[J]. Aeronautical Manufacturing Technology, 2026, 69(16): 26-52. DOI： 10.16080/j.issn1671-833x.26010063.

摘要

结构位移视觉测量技术作为一种非接触、全场化的测量方法，因具备高灵活性、低成本及远距离测量能力等优势，近年来在土木工程、航空航天及高端装备等领域的结构健康监测与性能评估中得到广泛关注。系统综述结构位移视觉测量技术的基本原理、方法体系及工程应用进展。首先，介绍相机标定技术实现像素位移向物理位移转换的基本理论与关键流程；随后，重点综述模板匹配、特征点匹配及光流等典型位移提取方法，进而介绍了基于这些方法的三维视觉测量技术，并对比分析了各类方法的特点与适用场景；进一步，探讨该技术在工程应用中面临的设备性能限制、复杂环境干扰等关键问题及相应改进方法，并归纳了其在结构模态参数识别、变形检测、损伤识别与索力估计等方面的研究与应用成果；最后，对结构位移视觉测量技术在实时化、复杂环境适应性及智能化等方面的发展趋势进行展望。本总结可为该技术在相关领域的研究与工程应用提供参考。

Abstract

关键词

Keywords

references

王思睿.基于单应性变化和模板匹配法的无人机视觉桥梁位移测量方法研究[D].中国地震局地震研究所,2025(01).

David G. Lowe.Distinctive Image Features from Scale-Invariant Keypoints.[J].International Journal of Computer Vision,2004.

K. Mikolajczyk,T. Tuytelaars,C. Schmid,A. Zisserman,J. Matas,F. Schaffalitzky,T. Kadir,L. Van Gool.A Comparison of Affine Region Detectors[J].International Journal of Computer Vision,2005.

Neal Wadhwa,Michael Rubinstein,Frédo Durand,William T. Freeman.Phase-based video motion processing[J].ACM Transactions on Graphics (TOG),2013.

Yongchao Yang,Charles Dorn,Tyler Mancini,Zachary Talken,Garrett Kenyon,Charles Farrar,David Mascareñas.Blind identification of full-field vibration modes from video measurements with phase-based video motion magnification[J].Mechanical Systems and Signal Processing,2017.

Ce Liu,Antonio Torralba,William T. Freeman,Frédo Durand,Edward H. Adelson.Motion magnification[J].ACM Transactions on Graphics (TOG),2005.

Hao-Yu Wu,Michael Rubinstein,Eugene Shih,John Guttag,Frédo Durand,William Freeman.Eulerian video magnification for revealing subtle changes in the world[J].ACM Transactions on Graphics (TOG),2012.

Longxi Luo,Maria Q. Feng,Zheng Y. Wu.Robust vision sensor for multi-point displacement monitoring of bridges in the field[J].Engineering Structures,2018.

叶肖伟,董传智.基于计算机视觉的结构位移监测综述[J].中国公路学报,2019(11).

钟剑锋,钟舜聪,彭志科.位感条纹三维振动测量原理及试验研究[J].机械工程学报,2019(14).

Jongbin Won,Jong-Woong Park,Min-Hyuk Song,Youn-Sik Kim,Dosoo Moon.Robust vision-based displacement measurement and acceleration estimation using RANSAC and Kalman filter[J].Earthquake Engineering and Engineering Vibration,2023(02).

于起峰,张强,陈文均,尹义贺,陈铭杰,雷雨,刘立豪,刘肖琳,张跃强,胡彪,丁晓华.大型工程结构静动态变形摄像测量方法与应用（特邀）[J].激光与光电子学进展,2024(01).

周勇,杨学志,臧宗迪,王金诚,吴克伟.无人机晃动下基于相位的视觉振动检测[J].合肥工业大学学报(自然科学版),2023(02).

晏班夫,欧阳康,梁才.桥梁工程中非接触位移测量技术研究综述[J].交通运输工程学报,2024(01).

姜岚,叶卿辰,唐波,程若恒,陶文心,黄荥.基于微振动宽带相位运动放大与深度学习的输电线路索张力测量方法[J].振动与冲击,2025(01).

项长生,汪伟民,陈丽娟.基于ORB特征和LK光流法对桥梁结构位移的测量方法[J].科学技术与工程,2025(33).

仇茂盛,孙哲,吴国俊,李学龙.水下相机图像畸变校正（特邀）[J].光子学报,2025(09).

韩奕璇,高豆豆,董登峰,王博,邱启帆.面向工业视觉测量的多光斑质心快速高精度提取方法[J].仪器仪表学报,2026(02).

张可,童旸,黄文礼,胡尚,陶庭叶,戴菊.基于主成分分析的电网设施振动模态的运动放大提取方法[J].测绘通报,2025(04).

李臻彦,罗纯坤,罗涛,陈孛,华旭刚.基于相位放大技术和机器视觉的海上风力机塔架动力响应识别[J].太阳能学报,2026(04).

刘云彦,刘丽霞,王铁军,王彬,郭庆,蔡铮,杨凤龙,连鑫源,薛文娟,韩翠.超大型结构在轨非稳态三维视觉测量技术[J].航天制造技术,2025(04).

李宣慧,石文雄,郭文娟,胡文龙,骆彬,梁彪.激光融合测量反演的定位工装结构变形精准预测方法[J].航空制造技术,2025(17).

陈庆童,杨广根,熊邦书,周鑫.直升机桨叶扭转刚度的高精视觉测量研究[J].重庆理工大学学报(自然科学),2025(12).

常莹,杜永清,陈晖,朱柯钦,马晓松,邓锦荣.应用于航天发动机的镀金光纤光栅高温动应变测量技术[J].火箭推进,2024(06).

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

航空领域用陶瓷基复合材料研究进展

开孔三维机织角联锁碳纤维复合材料拉伸力电行为

陶瓷基复合材料超声振动辅助铣磨加工研究

聚阳离子电解质对酚醛气凝胶的结构调控与性能影响研究

碳化硅陶瓷基复合材料面内剪切力学行为研究进展