Riassunto analitico
La sicurezza strutturale dei ponti è di importanza fondamentale per un paese che, come l’Italia, ha un patrimonio infrastrutturale in esercizio da oltre 50 anni. Il monitoraggio strutturale - structural health monitoring (SHM) - è senz’altro uno strumento prezioso in quanto permette di valutare il comportamento strutturale nel tempo e di identificare possibili variazioni del comportamento legato al danno o alla perdita di efficienza della struttura. Il monitoraggio tradizionale, però, presenta un alto costo di strumentazione e a causa di una limitata disponibilità economica, si tende ad installare un numero di sensori che non è mai ottimale. Lo scopo di questo elaborato è quello di sviluppare algoritmi di monitoraggio vision-based che potrebbero essere vincenti sul piano dei costi in quanto tutto ciò che è necessario per il monitoraggio è una telecamera e un set di mire poste nei punti da monitorare. In questo lavoro le mire sono semplicemente realizzate con fogli di carta su cui sono stampati cerchi neri. In questo contesto quindi, il numero di punti di misura ha un costo così limitato che ci si può permettere di ottenere serie temporali di spostamento di un numero notevole di punti di misura senza incrementare sostanzialmente il costo del sistema di monitoraggio. Gli algoritmi sono realizzati in ambiente MATLAB ed è stato implementato un algoritmo per l’analisi di video dove, ad ogni frame, il codice ricerca il numero di cerchi indicati dall’operatore e restituisce le coordinate di ogni centro insieme al valore del raggio. Conoscendo a priori il raggio dei cerchi, il valore identificato permette di calcolare un fattore di scala per tradurre gli spostamenti da pixel a millimetri. La variazione della posizione del centro cerchio nell’immagine viene quindi tradotta in spostamento, ottenendo la deformata della struttura per i punti i cui sono presenti le mire. La tesi pone l’attenzione su due problemi: il primo riguarda le distorsioni dovute alla vista prospettica ed il secondo riguarda il possibile movimento non voluto della videocamera. Movimenti della videocamera potrebbero infatti essere impropriamente identificati come moti della struttura. La tesi riporta i risultati ottenuti dal monitoraggio di una passerella ciclopedonale in acciaio. I risultati presentati mostrano che la metodologia utilizzata per l’analisi delle immagini è promettente; un confronto dei risultati con altre metodologie potrà, in futuro, definire il grado di accuratezza effettivamente raggiungibile con tale metodologia.
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