VFM-SDM: 基于视觉基础模型的无训练、无标记、免标定结构位移测量框架
计算机视觉与模式识别
2026-05-12 v1
摘要
可靠的位移测量是结构健康监测和数字工程工作流的基础，因为它提供了直接的结构响应信息。基于视觉的测量已成为一种用于低成本、非接触式位移监测的有前景的方法。然而，其部署通常仍受限于特定任务的模型训练或现场准备，例如标记安装或手动相机标定。本研究提出了一种基于视觉基础模型的结构位移测量框架 (VFM-SDM)，该框架集成了 VFM 推断的相机参数估计和点跟踪，通过三角测量重建多方向结构位移，无需特定任务训练或现场准备，从而在实际应用中实现高效的非接触式部署。结合了结构几何约束以抑制物理上不合理的偏差并提高估计一致性。引入了从在用人行天桥收集的多模态现场数据集，并提供了统一的基准测试协议以支持可复现的评估。代表性结果显示，垂直和横向位移具有低幅度误差 (NRMSE: 0.11/0.12)、强时间一致性（相关系数：0.86/0.88）和小的峰峰值幅度误差 (RPPAE: 0.01/0.02)，表明在真实世界条件下具有鲁棒的性能。所提出的框架推进了自动化、可扩展的位移监测，并为数字孪生和以数据为中心的建筑工作流中启用 VFM 的结构响应测量奠定了基础。
引用
@article{arxiv.2605.09677,
title = {VFM-SDM: A vision foundation model-based framework for training-free, marker-free, and calibration-free structural displacement measurement},
author = {Qingyu Xian and Hao Cheng and Berend Jan van der Zwaag and Rolands Kromanis and Ozlem Durmaz Incel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.09677},
year = {2026}
}