Použití zjednodušených FFT algoritmů pro měření v terénu pomocí DIC

Abstract

Bakalářská práce se zabývá měřením posunů a deformací za pomocí bezkontaktní metody korelace digitálního obrazu (DIC). První část práce je teoretická a jsou v ní porovnány kontaktní a bezkontaktní metody měření posunů a deformací. Důkladně je popsána metoda korelace digitálního obrazu (DIC) a její algoritmy, zejména pak ty, které využívají rychlou Fourierovu transformaci. Popsány jsou také principy internetu věcí (IoT) a MQTT protokolu, které budou využity při návrhu zařízení. V praktické části je sestrojeno a naprogramováno zařízení, fungující na průmyslovém počítači Raspberry Pi, pro měření bezkontaktní metodou DIC. Pro zařízení je napsán kód v programovacím jazyce python. Na zařízení jsou nastavitelné dva mody: online mód pro aktuální vyhodnocování dat s přenosem informací přes MQTT protokol a offline mód používaný pro zpětné vyhodnocení. Následně je provedena validace zařízení a experimentální měření v terénu. Sestrojené zařízení může významně pomoci s dlouhodobým monitoringem stavebních konstrukcí, a především může poskytovat data v reálném čase.

The bachelor thesis deals with the measurement of displacements and deformations using the non-contact digital image correlation (DIC) method. The first part of the work is theoretical and compares contact and contactless methods of measuring displacements and deformations. The digital image correlation (DIC) method and its algorithms are thoroughly described, especially those that use the fast Fourier transform. The principles of the Internet of Things (IoT) and the MQTT protocol, which will be used in device design, are also described. In the practical part, a device operating on a Raspberry Pi industrial computer for measuring the contactless DIC method is constructed and programmed. The code for device is written in the python programming language. Two modes can be set on the device: online mode for current data evaluation with information transfer via MQTT protocol and offline mode used for retrospective evaluation. Subsequently, validation of the device and experimental measurements in the field are performed. The designed equipment can significantly help with long-term monitoring of building structures, and above all it can provide real-time data.