Structural condition assessment of composites using image processing and wavelet analysis

The paper describes a method of the identification of cracks basing on in-plane deflection profiles of structural elements, which is based on vision data acquisition, intelligent image processing procedures and wavelet analysis. The experimental studies were carried out on composite preloaded beams with single and multiple artificial cracks with variable depths. The preloading of beams allows for detection and localization of breathing cracks using the proposed method. An Application of wavelet transform of the deflection profiles obtained during image processing makes possible the identification of cracks basing on even the smallest irregularities of the deflection curvatures. Such a non-contact method provides an efficient condition assessment of beam-like structures and could be used as a continuous condition monitoring tool as well, which is much more cost-efficient solution than the presently used strain gauge-based measurement systems.

---

Streszczenie W artykule opisano metodę identyfikacji pęknięć na podstawie profili ugięcia elementów strukturalnych, która jest oparta na akwizycji danych wizyjnych, inteligentnym przetwarzaniu obrazów oraz analizie falkowej. Próby eksperymentalne były przeprowadzone na wstępnie obciążonych belkach kompozytowych ze sztucznie wprowadzonymi pojedynczymi i wielokrotnymi pęknięciami o różnych głębokościach. Wstępne obciążenie belek pozwala na detekcję i lokalizację „oddychających” pęknięć z wykorzystaniem proponowanej metody. Zastosowanie transformacji falkowej do profili ugięcia otrzymanych podczas przetwarzania obrazów umożliwia identyfikację pęknięć na podstawie nawet najmniejszych nieregularności krzywizn ugięcia. Taka bezkontaktowa metoda zapewnia efektywną ocenę stanu struktur belko-podobnych i może być stosowana jako narzędzie ciągłego monitorowania stanu, co jest znacznie bardziej opłacalnym rozwiązaniem, niż aktualnie stosowane systemy pomiarowe oparte na tensometrii.