[发明专利]基于普通摄像设备的可视化振动位移四维测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及测量领域，尤其是基于普通摄像设备的可视化振动位移四维测量方法。

背景技术

既有的利用相机测量目标测点振动位移的技术，主要利用高速相机进行动位移测量；但是由于设备携带和组装困难，测量过程中需要配置外接电源，设备成本昂贵等问题，因此无法及时地对工程中常见的随机振动进行测量，在实际应用中无法满足实用性、经济性的要求。

发明内容

本发明提出基于普通摄像设备的可视化振动位移四维测量方法，能以普通摄像设备对测量面的随机振动进行测量。

本发明采用以下技术方案。

基于普通摄像设备的可视化振动位移四维测量方法，所述测量方法依次包括以下步骤；

A1、选定待测目标的测量面，在测量面上固定测点标识；

A2、以摄像设备对测量面的测点标识进行拍摄；

A3、以视频处理软件把视频转化为带时间标识数据的图像；

A4、以位移分析程序对步骤A3所得图像进行标定和滤波处理，得到机器识别图像；

A5、采用与测点标识匹配的模板，以振动位移分析程序对机器识别图像的测点部位进行识别和测量，得到目标测点的时间-空间位移测量结果。

所述测量标识为绘有标定图案的标识板；所述标识板平置于测量面上；当对选定测量面进行空间位移测量时，所述摄像设备数量为两个以上；当对选定测量面进行平面位移测量时，所述摄像设备数量为一个。

当固定标识板时，所述标识板到摄像设备的间距为测量作业的预设距离。

当对选定测量面进行空间位移测量时，所述摄像设备数量为两个以上，以不同的拍摄角度进行拍摄；当对选定测量面进行平面位移测量时，所述摄像设备数量为一个，以垂直于测量面的拍摄角度进行拍摄。

所述摄像设备固定于稳固摄像平台处。

所述计算机软件为基于LabVIEW平台自主开发的振动位移分析程序。

所述视频处理软件包括kmplayer。

所述摄像设备为便携式摄像设备，摄像设备的录制分辨率不低于1080P。

所述标识板上至少绘有一个以上的可被计算机识别的特征标识。

本发明中，所述测量标识为绘有标定图案的标识板；所述标识板平置于测量面上；当对选定测量面进行空间位移测量时，所述摄像设备数量为两个以上；当对选定测量面进行平面位移测量时，所述摄像设备数量为一个；该设计通过对测量面的标识，降低了对拍摄设备的要求，辅以计算机软件对拍摄图案进行分板即可算出测量面的振动位移，使得本发明能采用支持高清拍摄或4K以上级拍摄的民用设备进行振动测量。

本发明中，当固定标识板时，所述标识板到摄像设备的间距为测量作业的预设距离，该设计仿照了双目视觉原理，以计算机软件可以识别出拍摄点距离测量面的变化，当采用支持高清拍摄或4K以上级拍摄的民用设备时，即可测量振动面的前后振动位移。

由于民用摄像设备的进步，现在民用摄像设备已具备高帧数流畅拍摄全高清或4K以上清晰度视频的能力，并能从高清视频中高速解码高清图案，本发明通过以计算机软件分析高清图案来测量振动，使得本发明能以民用设备进行工程振动测量，在保证准确测量目标测点空间振动位移的前提下，可以及时准确地测量工程中常见的随机振动位移，所用设备价格低廉，携带和组装方便，易于使用和推广。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明：

附图1是本发明拍摄时的示意图；

附图2是本发明的流程示意图；

图中：1-摄像设备；2-摄像平台；4-测量标识（标识板）；5-测量面。

具体实施方式

如图1-2所示，基于普通摄像设备的可视化振动位移四维测量方法，所述测量方法依次包括以下步骤；

A1、选定待测目标的测量面，在测量面上固定测点标识；

A2、以摄像设备1对测量面5的测点标识4进行拍摄；

A3、以视频处理软件把视频转化为带时间标识数据的图像；

A4、以位移分析程序对步骤A3所得图像进行标定和滤波处理，得到机器识别图像；

A5、采用与测点标识匹配的模板，以振动位移分析程序对机器识别图像的测点部位进行识别和测量，得到目标测点的时间-空间位移测量结果。

所述测量标识为绘有标定图案的标识板；所述标识板平置于测量面上；当对选定测量面进行空间位移测量时，所述摄像设备数量为两个以上；当对选定测量面进行平面位移测量时，所述摄像设备数量为一个。