图形数字化技术在土木工程结构试验中的应用

梁维豪　杨玮琛　何源星

摘 要 随着科技的发展，土木工程的实验结构的处理方法也发生了很大的变化。传统的图形处理方法已经不再满足人们的需求，而图形数字化的技术则可以解决现有的一些问题，能够方便的使用计算机对相关的数据存储、传输以及处理进行辅助性协助。该篇文章主要介绍了图形数字化技术在土木工程结构试验中的运用方式、适用方面等特点，而且对这种技术的未来发展进行了预测。

关键词 图形数字化 数字摄影 数字化信息 实时监测

中图分类号：TU317 文献标识码：A

1图像数字化技术

1.1含义

所谓图形数字化技术，就是利用计算机等现代化的方式，对图形进行采集、传输以及处理的一种技术。图形的原始数据，在生成图像的过程中会经历一系列的变化，而变化的过程会导致对于相同的输入数据而又不同的输出结果，再把这些数据进行一定的组织之后就能够形成所需要的图形文件了。这些图形文件具有数据量大、结构性强等特点。这是因为现在获取信息的手段越来越多，因此得到的数据也越来越复杂。可是无论如何，数据在本质上只能分为数字化以及模拟的两种信息，且两者之间是可以相互转换的。

1.2 处理流程

对于图像的图形数字化，需要经历这几个步骤。首先要进行图像信息的获取，主要是将获得的图像转换成数字信号，因为计算机只能对数字信号进行处理。然后，对图像信息进行存储。因为图像的数据量很大，所以在存储的时候要用到数据压缩的技术等。然后就可以传递图像的信息了，在传递到计算机之后，计算机就可以对图像进行处理，一般会使用几何处理、算数处理、图像重建或复原等处理方式。最后，就可以把处理后的图像进行输出了。

2 土木工程结构试验中图形处理方法应用

在土木工程中使用图形处理方法具有很大的应用前景，而图形数字化技术主要有数字摄像测试技术和数字图形处理学两个方面。

2.1 数字摄影技术测试应用

使用数字摄像技术测试和传统的方式相比，具有其没有的优势。这种测量方法的效率高、信息量大，能够客观真实地反应食物，并且在同一时刻能够对多个目标进行拍摄。

数字摄影技术有远景拍摄和近景拍摄之分。土木工程的结构在使用的时候经常会发生整体偏移的情况，而且可能出现局部变形、裂缝开展等问题，而远景摄影测试技术则能够很准确的把发生这些问题的结构的参数的变化表现出来。具体的测试方法就是，在需要被测的结构的某个位置固定好光标，然后利用远距离的摄像仪来对摄像仪来对光标进行取影，最后可以用数字图形处理技术来确定光标的位置。现在，这种技术已经得到了广泛的使用，对于大型建筑物的观测特别适用。而近景的拍摄则能够测量土木结构的局部变形、或者开裂等情况，且这种技术既可以用于动态的拍摄，也可以用于静态的拍摄。

2.2 图形数字化技术应用

这种图形数字化的技术和传统的图形处理方式相比，也有着很多的优势。首先，它在对于土木工程结构的测试过程中，并不一定要和其进行接触。由于数字摄影这种先进的测量技术，能够直接从结构上就获得位移、变形、裂缝宽度等数据，却不需要进行接触，不仅大大的方便了测试，而且在精度、速度以及数据量等方面和以往使用的方式相比较都有着极大地提高。其次，这种方式在任何时间都可以对土木结构进行摄影。传统的方式需要连续的摄影，这就需要拍摄人员用连续的时间来拍摄，往往很不方便，而现在这种新技术则克服了这种困难，采用数字化的摄影，几乎可以在任意的时间间隔来拍摄图像。除此之外，数字化的图像摄影还能够把实验的全过程完整的拍摄下来，并且进行存储，可以在以后多次重现。而传统的技术，只能保证把图像演示一次，在教学的时候不能满足学生的需要，因此这种数字化摄影技术具有很大的优势。而且，利用图形数字化的技术，还能够利用计算机处理已经获取的图像数据，从而形成立体的图形，将结构的位移、裂缝数据信息等清楚的表现出来，反映出在受力的情况下结构的性能。除此之外，在土木工程结构试验中，运用图形数字技术，对于多媒体的教学也是很有帮助的。这种方式，能够把教学中所需要的内容、材料以及相关的数据，用图像的方式生动的表现出来，这样学生对于土木工程的结构又能够有着更加深刻、真实的认识，便于学生的理解和接受。

当然，图形数字化技术存在这些优势的同时也是有很多要求的。比如说，这种技术需要的仪器设备十分复杂，对于相关人员的技术要求也很高。在不同的情况下，对于计算的软、硬件设置也需要有不同的配置。

3 结语

如今已经是信息化时代，土木工程的设计中也应用到了新的科技。和传统的测试方式相比较，把图形数字化技术应用到土木工程结构的试验之中，具有很大的优势。该篇文章首先讨论了什么是图形数字化技术，然后对这种技术在土木工程呢过结构试验中的应用的的优势进行了分析，无论是在拍摄上、还是在对于图像的处理上，都具有传统的方式没有的优势。数字图形技术在土木工程结构中的应用，在技术上是可行的，而且成本也不高，随着时代的发展，会得到更广泛的接受以及越来越多的应用。

参考文献

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