[发明专利]一种基于手机视频的桥梁结构振型测量方法

权利要求书

1.一种基于单个手机摄影的桥梁结构振型测量方法，其特征在于，包括：

通过手机摄像头录制桥梁视频，获得视频样本；

在视频样本中选择颜色差异大的桥梁振动轮廓线作为桥梁振型的识别对象；

识别视频样本的上轮廓线和下轮廓线，通过上轮廓线和下轮廓线获得视频样本的静平衡曲线；

通过上轮廓线和静平衡曲线获得视频样本的原始振型样本；

通过原始振型样本获得桥梁振型。

2.根据权利要求1所述的一种基于单个手机摄影的桥梁结构振型测量方法，其特征在于：采用常规手机镜头进行视频录制。

3.根据权利要求1所述的一种基于单个手机摄影的桥梁结构振型测量方法，其特征在于，所述获得视频样本，具体为：获取可识别桥梁结构振动轮廓的视频作为视频样本。

4.根据权利要求1所述的一种基于单个手机摄影的桥梁结构振型测量方法，其特征在于：采用单个手机进行视频录制。

5.根据权利要求1所述的一种基于单个手机摄影的桥梁结构振型测量方法，其特征在于：测量过程中采用环境激励，所述环境激励包括但不限于车辆荷载或风荷载。

6.根据权利要求1所述的一种基于单个手机摄影的桥梁结构振型测量方法，其特征在于：通过视频图像轮廓识别技术识别视频样本的上轮廓线和下轮廓线。

7.根据权利要求1所述的一种基于单个手机摄影的桥梁结构振型测量方法，其特征在于，所述识别视频样本的上轮廓线和下轮廓线，通过上轮廓线和下轮廓线获得视频样本的静平衡曲线，具体为：

分别识别出各个桥梁振动轮廓线的上轮廓线f_上i(x)和下轮廓线f_下i(x)，即振幅最大的位置；

对视频样本的上轮廓线和下轮廓线根据以下公式进行计算，得到该视频样本中的桥梁结构的静平衡曲线f_平衡i(x)；

f_平衡i(x)＝[f_上i(x)+f_下i(x)]/2 。

8.根据权利要求1所述的一种基于单个手机摄影的桥梁结构振型测量方法，其特征在于，所述通过上轮廓线和静平衡曲线获得视频样本的原始振型样本，具体为：通过视频样本的上轮廓线f_上i(x)和静平衡曲线f_平衡i(x)的差值获得所述原始振型样本f_i(x)，公式如下：

f_i(x)＝f_上i(x)-f_平衡i(x) 。

9.根据权利要求1-8任一所述的一种基于单个手机摄影的桥梁结构振型测量方法，其特征在于：所述通过手机摄像头录制桥梁视频，获得视频样本中，获取n个视频样本，所述视频样本的取值范围为10≤n≤20。

10.根据权利要求9所述的一种基于单个手机摄影的桥梁结构振型测量方法，其特征在于，所述通过原始振型样本获得桥梁振型，具体为：

对第i(i＝1,2,3,...,n)个原始振型样本f_i(x)进行归一化操作，得到可用于算数平均的振型样本具体公式为其中max(f_i(x))为原始振型样本f_i(x)的最大观测值；

(7)对样本进行算数平均运算得到最终的桥梁振型f(x)。