[发明专利]一种基于分布式解析的多层框架抗震实验高速视频测量方法

权利要求书

1.一种基于分布式解析的多层框架抗震实验高速视频测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)构建分布式立体摄影测量网络并对待测结构物进行拍摄，分布式立体摄影测量网络包括主控机、多台工控机以及与每台工控机连接的高速相机，所述的主控机通过同步控制器同时触发各高速相机进行影像获取，所述的主控机和多台工控机通过交换机和以太网构建局域网，所述的局域网采用TCP/IP协议实现主控机和多台工控机的指令传输和数据通信，采用单开间、四跨、四层的框架模型作为待测结构物，所述的框架模型安装在振动台上，并且在框架基座和每层框架的节点上布设圆形标识点作为目标点，所述的高速相机通过交向摄影方式获取振动过程中的序列影像；

2)根据分布式立体摄影测量网络，采用分布式并行处理的方式，对待测结构物上的目标点进行目标识别和跟踪匹配，并通过全影像光束法平差获取目标点序列影像的三维空间坐标，并解算目标点的振动参数，完成测量，具体包括以下步骤：

21)主控机通过同步控制器向各个工控机发送拍摄指令，工控机控制高速相机获取待测结构物模拟振动的序列影像，并将该序列影像存储到工控机中；

22)主控机通过向工控机发送获取初始影像指令，获取其序列影像中的初始帧，并通过椭圆圆心提取法获取初始帧中目标点的二维像素坐标，将其保存至初始点位文件中；

23)主控机将初始点位文件发送给工控机，工控机将序列影像初始帧作为基准影像，将序列影像中后续各帧影像与该基准影像进行跟踪匹配，获取后续各帧影像中各目标点的二维像素坐标，并保存至跟踪匹配结果文件中；

24)主控机获取跟踪匹配结果文件，对每个工控机中的后续各帧影像中各目标点进行三维重建，采用基于共线方程的光束法整体平差法，获取序列图像中各帧影像上目标点的三维物方空间坐标；

25)根据目标点的物方空间坐标解算目标点在振动过程中的位移、速度和加速度。

2.根据权利要求1所述的一种基于分布式解析的多层框架抗震实验高速视频测量方法，其特征在于，所述的步骤21)中，在高速相机获取待测结构物模拟振动的序列影像前通过张正友相机标定法对高速相机进行检校。

3.根据权利要求1所述的一种基于分布式解析的多层框架抗震实验高速视频测量方法，其特征在于，所述的步骤22)中，通过圆形标识点的椭圆特征，包括周长、面积和椭圆度，进行圆形标识点的识别与边缘提取，并采用最小二乘圆心拟合方法得到圆心的二维像素坐标。