基于应力波频谱图的护栏金属立柱埋深检测法

护栏是公路上最重要的安全设施，金属地埋立柱是其主要承重部位，其埋深直接决定了发生事故时护栏的安全防护作用。应力波反射法作为一种无损检测技术，被广泛应用于结构的尺寸和完整性检测中，而传统应力波反射周期往往依靠人工经验提取。为增加测量的准确性，减小人为因素的影响，提出一种基于图像处理的应力波反射周期提取方法。首先，对采集的反射周期信号进行小波去噪，多重自相关和短时傅里叶变换，得到时频图；然后，对时频图进行边缘检测、二值滤波和列像素平均统计；最后，利用快速傅里叶变换提取统计信号的主频率，再通过主频即可计算相应的应力波反射周期。为验证该方法的有效性，设计了实验模型，并建立了金属地埋桩实验测量平台。实验结果表明，该方法能自动提取应力波反射周期，进而测量金属地埋桩的长度与埋深，测量平均误差小于5%。