赵雪峰研究团队率先在国内外提出结构智能手机云监测概念，自2011年开始，系统规划了研究内容与方向，开展了基于智能手机的结构损伤诊断技术研究。研究利用人手普及的智能手机内置传感器、信息处理与通讯功能，发动广大公众力量，拓展研发智能手机传感技术。通过进行手机可测量结构损伤特征与指标的大数据采集，使得工程安全的公众参与式云监测成为可能。研究成果发表三十余篇SCI文章，获ASCE期刊Best Paper Award、ESI热点文章与高被引文章，国际知名会议Best Poster Paper等奖励。研究团队取得的代表性成果如下：

1.基于智能手机的桥梁索力监测传感技术研究

研究团队利用手机内置MEMS加速度传感器和陀螺仪以及GPS定位系统进行加速度、倾角和地理位置信息的采集。对加速度数据进行频谱分析，利用输入斜拉索参数，可以直接求得索力。所采集数据、计算结果以及当前作业位置信息都可以上传至数据共享网站实现数据共享，下图为应用APP实现桥梁索力低成本，便携式测量结果。

索力监测结果图

2.智能手机监测共享平台技术研究

研究团队开发手机云监测共享平台收集监测数据，注册用户可以登陆个人账号建立相应的监测主项目与监测子项目，实现对个人监测信息的管理。所监测数据通过地理位置信息一起发布至网站地图中，实现数据共享，便于公众查看。

结构智能手机云监测共享平台示意图

3.基于视频智能分析的故宫古建筑表观病害感知技术研究

为提高古建筑表观病害检测效率，研究团队提出了基于卷积神经网络的砖砌体裂缝、剥落、泛碱等病害的自动识别模型。使用图像分割算法Mask R-CNN对故宫屋顶的瓦片的脱釉情况进行量化。通过计算脱釉部分的像素面积和总体面积的比值，获得瓦片脱釉率。相关成果发表在Computer-Aided Civil and Infrastructure Engineering期刊。研发了针对故宫城墙表观病害特征的目标探测算法，构建了基于Faster R-CNN架构的城墙表面病害探测模型。使用目标检测算法Faster R-CNN检测故宫城墙砖块的3种缺陷：剥落、裂缝和泛碱。相关成果发表在Automation in Construction期刊。团队相关研究为我国文化遗产自动化管养和修复提供理论和技术支撑。

4.基于特征点匹配的智能手机监测层间位移技术研究

为了实现低成本地监测结构的层间位移时程，研究团队利用结构中现有的天花板的标志物进行监测。通过把智能手机粘贴在地板，拍摄得到天花板标志物在地震过程中的位置变化。采用亚像素级的特征点匹配算法获得天花板标志物的特征点在视频各帧中的位置变化，从而得到层间位移时程。

5.基于智能手机与机器视觉的结构应变监测技术研究

   应变测量是土木工程健康监测领域中的一个重要组成部分，其可以用来评估结构受力构件的力学性能，失效行为，裂纹开展和残余应力等，在各种结构的状态评估中都起到至关重要的作用。

研究团队提出一种低成本的基于微图像应变传感（Micro Image Strain Sensing，简称MISS）原理的结构应变监测技术。MISS应变传感技术在国际上首次实现应用普通智能手机摄像头采集视觉信息即可获得结构测点应变检测或监测结果，无需额外应变采集设备。研发的应变测量技术具有高准确性和稳定性的特点，可广泛应用到众多的普通结构当中。

6.智能手机自组网监测系统研究

研究团队研发首款仅基于智能手机的实时监测系统，该智能手机自组网监测系统由控制端、采集端及实时报警系统组成。控制端发送指令至采集端，并监测采集到的数据。采集端固定于待测结构物上，在接收控制端发出的指令后，利用手机内置传感器进行实时监测，并每隔20秒反馈数据至控制端。在控制端可以设置安全阈值，一旦所监测数据超过阈值，则会发出报警信息，给予工作人员以安全提示。该系统已成功应用于大连星海湾跨海大桥的吊装实时监控中。

吊装监测现场与监测结果图

7.地震应急烈度快速评定与信息采集系统

E-Explorer是本团队研发的一款旨在实现紧急通讯和地震烈度快速评定的软件。利用iOS系统的内部的多点连接功能（Multipeer Connectivity Framework（ios7及以上）），实现即使没有互联网连接的情况下，设备通过蓝牙或WiFi与附近的设备通信，也可达到紧急通信和位置状态共享的目的。同时该软件根据GB/T 17742-2008 中国地震烈度表设计调查问卷，灾区人员可以填写并上传，为地震烈度快速评定提供更多的参考素材。

E-Explorer界面及系统示意图