本发明涉及工程结构变形预警领域，尤其涉及一种基于数字散斑的工程结构变形状态评价及预警方法。
背景技术：
1、在现代社会，随着基础设施和建筑工程的规模和复杂性不断增加，工程结构的安全性评估成为了确保公共安全和经济效益的关键环节。工程结构的安全性评估不仅关系到结构本身的耐久性和可靠性，还涉及到在极端环境和灾害条件下的抗风险能力。为了保障工程结构的长期安全和稳定，科学、系统的评估方法显得尤为重要。传统的结构安全性评估方法主要依赖于有限的现场检测和基于经验的工程判断。然而，这些方法往往受到检测点数量和检测精度的限制，难以全面反映结构的真实状态。
技术实现思路
1、本发明提供一种基于数字散斑的工程结构变形状态评价及预警方法，以克服上述技术问题。
2、一种基于数字散斑的工程结构变形状态评价及预警方法，包括
3、s1、基于标定后的相机对不同时间的工程结构表面进行拍摄并获取散斑图像集合，对不同时间的散斑图像集合进行子区匹配，根据子区匹配后的散斑图像集合计算位移场，所述位移场包含散斑图像中所有数据点的三维位移，
4、s2、基于位移场、最小二乘拟合法计算散斑图像的应变场，所述应变场包括散斑图像中所有数据点的应变分量，
5、s3、将工程结构表面划分为由若干局部区域组成的局部区域集合，基于单独指标评价方法和散斑图像的应变场对任一局部区域进行状态评价并计算局部区域对应的单独评价值，基于综合指标评价方法和散斑图像的应变场对工程结构整体进行综合状态评价并计算综合评价值，
6、s4、设置局域区域阈值和综合阈值，对局部区域和工程结构整体进行状态预警，所述对局部区域和工程结构整体进行状态预警包括判断任意局部区域的单独评价值是否超过了局部区域阈值，若是，则进行安全预警，反之，不进行安全报警，判断综合评价值是否超过综合阈值，若是，则进行安全预警，反之，不进行安全报警。
7、优选地，所述s2包括，
8、s21、将位移场划分为不同的局部子域，每个局部子域内包括(2m+1)×(2m+1)离散数据点，
9、s22、选择任一局部子域，根据局部子域内的离散数据点构建二维离散位移数据矩阵，对局部子域内的离散数据点通过二维一次多项式进行拟合并得到拟合后的二维一次多项式，
10、s23、将二维离散位移数据矩阵转为一维列向量，
11、s24、根据一维列向量对拟合后的二维一次多项式进行矩阵转换，并基于最小二乘法计算二维一次多项式的系数向量，
12、s25、根据系数向量计算局部子域内离散数据点的应变分量，返回s22，直到遍历所有的局部子域。
13、优选地，所述基于单独指标评价方法和散斑图像的应变场对任一局部区域进行状态评价并计算局部区域对应的单独评价值包括根据公式(1)进行评价并计算单独评价值，
14、b＝(a+1)/2 (1)
15、其中b是任一局部区域对应的单独评价值；a表示根据应变场获取散斑图像中任一局部区域的应变分量。
16、优选地，所述综合指标评价方法为基于灰色关联度和层次分析法对工程结构整体状态进行评价。
17、优选地，所述基于灰色关联度和层次分析法对工程结构整体状态进行评价包括，
18、s31、建立工程结构递阶层次结构模型，所述工程结构递阶层次结构模型包括最高层和最底层两个层次，
19、s32、基于工程结构递阶层次结构模型，构造出各层次所对应的判断矩阵，所述构造出各层次所对应的判断矩阵包括根据同一层次的评价指标获取变形状态影响因素之间的灰色关联系数，所述变形状态影响因素为各局部区域对应的应变分量，根据所述灰色关联度系数获取变形状态影响因素之间的灰色关联度，根据灰度关联度构建判断矩阵，
20、s33、根据判断矩阵，基于几何平均法计算各个变形状态影响因素的权重系数，
21、s34、计算判断矩阵的第一一致性指标ci和第二一致性指标ri，根据ci和ri计算一致性比例cr，判断cr是否小于0.10，若是，则表示不对判断矩阵进行修正，反之，对判断矩阵进行修正，
22、s35、基于判断矩阵，利用每个变形状态影响因素的评分乘以该变形状态影响因素的权重系数，最后求和即可得出综合评分，根据综合评分对工程结构整体状态进行评价。
23、本发明提供一种基于数字散斑的工程结构变形状态评价及预警方法，基于数字散斑技术对工程结构进行高精度检测后获取变形结果，该技术相较于传统的结构安全评估方法，能够实现无接触检测，保护结构的完整性；根据变形结果对工程结构的局部区域和整体区域进行评价和预警，提高了对工程结构评估和预警的精确度和灵敏度，为工程结构安全管理和寿命预测提供了坚实的技术保障。
1.一种基于数字散斑的工程结构变形状态评价及预警方法，其特征在于，包括
2.根据权利要求1所述的一种基于数字散斑的工程结构变形状态评价及预警方法，其特征在于，所述s2包括，
3.根据权利要求1所述的一种基于数字散斑的工程结构变形状态评价及预警方法，其特征在于，所述基于单独指标评价方法和散斑图像的应变场对任一局部区域进行状态评价并计算局部区域对应的单独评价值包括根据公式(1)进行评价并计算单独评价值，
4.根据权利要求1所述的一种基于数字散斑的工程结构变形状态评价及预警方法，其特征在于，所述综合指标评价方法为基于灰色关联度和层次分析法对工程结构整体状态进行评价。
5.根据权利要求4所述的一种基于数字散斑的工程结构变形状态评价及预警方法，其特征在于，所述基于灰色关联度和层次分析法对工程结构整体状态进行评价包括，
