Sensoriamento de deslocamentos dinâmicos em pontes ferroviárias de alvenaria usando correlação de imagem digital 2D

Medições de deslocamento dinâmico fornecem informações úteis para a avaliação de pontes ferroviárias de alvenaria, que constituem uma parte significativa do estoque de pontes no Reino Unido e na Europa. Técnicas comerciais de correlação de imagem digital (DIC) 2D são bem adequadas para esse propósito. Esses sistemas fornecem medições de deslocamento não contatantes precisas simultaneamente em muitos locais da ponte com uma configuração de câmera facilmente ajustável. No entanto, várias fontes de erro podem afetar a resolução, repetibilidade e precisão das medições de campo do DIC. Normalmente, esses erros são específicos da aplicação e não são corrigidos automaticamente pelo software comercial. Para abordar essa limitação, este artigo apresenta uma pesquisa sobre os erros relevantes do DIC e discute métodos para minimizar a influência desses erros durante a configuração do equipamento e o processamento de dados. Um estudo de caso da aplicação do DIC para medição de deslocamento multiponto de um viaduto de alvenaria em Leeds é então descrito, onde erros potenciais devido a mudanças na iluminação, textura da imagem e movimentos da câmera são minimizados com uma configuração apropriada. Erros de escalonamento pixel-métrico são mantidos ao mínimo com o uso de um método de calibração, que utiliza pontos de fuga na imagem. No entanto, comparações das medições de deslocamento relativo do DIC com medições complementares de deformação da ponte demonstram que outros erros podem ter influência significativa na precisão da medição do DIC. Portanto, a influência dos erros de medição devido à distorção radial da lente e movimentos fora do plano é quantificada teoricamente com modelos de câmera pinhole e distorção de divisão. Um método para corrigir erros devido a potenciais movimentos fora do plano é então proposto.