Computer Vision for Structural Dynamics and Health Monitoring

پوشش جامعی از تئوری و اجرای عملی حسگرهای مبتنی بر بینایی کامپیوتری برای نظارت بر سلامت ساختاری ارائه می‌کند

این کتاب اولین کتابی است که شکاف بین تحقیقات علمی را پر می‌کند. بینایی کامپیوتر و کاربردهای عملی آن برای نظارت بر سلامت ساختاری (SHM). این یک بررسی کامل و پیشرفته از تجربه جمعی است که جامعه SHM در سال های اخیر به دست آورده است. همچنین پتانسیل‌های حسگر بینایی را به‌عنوان ابزاری سریع و مقرون‌به‌صرفه برای حل مشکلات SHM بر اساس تحلیل‌های حوزه زمان و فرکانس به طور گسترده بررسی می‌کند، و کاربرد فناوری حسگر بینایی کامپیوتری در حال ظهور را نه تنها در تحقیقات علمی، بلکه در عمل مهندسی نیز گسترش می‌دهد.

Computer Vision for Structural Dynamics and Health Monitoring دانش اساسی، مسائل مهم و تکنیک های عملی را ارائه می دهد که برای توسعه موفقیت آمیز حسگرهای مبتنی بر بینایی با جزئیات، از جمله استحکام تکنیک های تطبیق الگو، حیاتی است. برای ردیابی اهداف؛ روش های تبدیل مختصات برای تعیین فاکتورهای کالیبراسیون برای تبدیل جابجایی پیکسل های تصویر به جابجایی های فیزیکی. سنجش با ردیابی اهداف مصنوعی در مقابل اهداف طبیعی. اندازه گیری در زمان واقعی در مقابل پس پردازش. و منابع خطای اندازه گیری میدانی و روش های کاهش. این کتاب همچنین دارای طیف گسترده‌ای از آزمایش‌های انجام‌شده در محیط‌های آزمایشگاهی کنترل‌شده و میدانی پیچیده است تا دقت سنسور را ارزیابی کند و ویژگی‌ها و شایستگی‌های منحصربه‌فرد اندازه‌گیری جابجایی ساختاری مبتنی بر بینایی رایانه‌ای را نشان دهد.

• درکی جامع از اصول و کاربردهای بینایی رایانه برای دینامیک سازه و نظارت بر سلامت ارائه می دهد
• به گسترش کاربرد فناوری حسگر بینایی رایانه ای نوظهور از تحقیقات علمی به عملکرد مهندسی مانند ارزیابی وضعیت میدانی مهندسی عمران کمک می کند. ساختارها و سیستم‌های زیرساخت
• شامل طیف گسترده‌ای از نمونه‌های آزمایشی آزمایشگاهی و میدانی، و همچنین تکنیک‌های عملی برای کاربرد میدانی است
• کد متلب را برای اکثر مسائل مورد بحث از جمله تصویر ارائه می‌کند. پردازش، دینامیک سازه و برنامه های کاربردی SHM

Computer Vision for Structural Dynamics and Health Monitoring برای دانشجویان فارغ التحصیل، محققان و مهندسان شاغلی که علاقه مند به یادگیری هستند ایده آل است. در مورد این فناوری حسگر نوظهور و پیشرفت کاربردهای آن در SHM و سایر مشکلات مهندسی. همچنین برای کسانی که در مهندسی عمران و هوافضا، انرژی و علوم کامپیوتر هستند مفید خواهد بود.

Provides comprehensive coverage of theory and hands-on implementation of computer vision-based sensors for structural health monitoring

This book is the first to fill the gap between scientific research of computer vision and its practical applications for structural health monitoring (SHM). It provides a complete, state-of-the-art review of the collective experience that the SHM community has gained in recent years. It also extensively explores the potentials of the vision sensor as a fast and cost-effective tool for solving SHM problems based on both time and frequency domain analytics, broadening the application of emerging computer vision sensor technology in not only scientific research but also engineering practice.

Computer Vision for Structural Dynamics and Health Monitoring presents fundamental knowledge, important issues, and practical techniques critical to successful development of vision-based sensors in detail, including robustness of template matching techniques for tracking targets; coordinate conversion methods for determining calibration factors to convert image pixel displacements to physical displacements; sensing by tracking artificial targets vs. natural targets; measurements in real time vs. by post-processing; and field measurement error sources and mitigation methods. The book also features a wide range of tests conducted in both controlled laboratory and complex field environments in order to evaluate the sensor accuracy and demonstrate the unique features and merits of computer vision-based structural displacement measurement.

• Offers comprehensive understanding of the principles and applications of computer vision for structural dynamics and health monitoring
• Helps broaden the application of the emerging computer vision sensor technology from scientific research to engineering practice such as field condition assessment of civil engineering structures and infrastructure systems
• Includes a wide range of laboratory and field testing examples, as well as practical techniques for field application
• Provides MATLAB code for most of the issues discussed including that of image processing, structural dynamics, and SHM applications

Computer Vision for Structural Dynamics and Health Monitoring is ideal for graduate students, researchers, and practicing engineers who are interested in learning about this emerging sensor technology and advancing their applications in SHM and other engineering problems. It will also benefit those in civil and aerospace engineering, energy, and computer science.