低帧率相机大视场振动测量方法技术

本发明专利技术提供一种在低帧率相机大视场振动测量装置中施行的低帧率相机大视场振动测量方法，包括：将反光膜被贴覆在待测物体的表面上后，对两个低帧率相机进行定位并调节至两个低帧率相机的图像采集区域都为第一行标志点，基于预定长度的方波生成部所生成的方波控制两个低帧率相机同时在方波的上升沿或下降沿进行拍摄，基于与第一行标志点相同的方式对其他行的标志点进行拍摄，振动信息计算部根据两个低帧率相机同时拍摄得到的拍摄图像计算出该行标志点的空间位置坐标，进一步计算出每行标志点的部分振动信息，基于三行的三个部分振动信息计算出待测物体的振动信息。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种能够测量出高频率振动的大型物体的振动信息的低帧率相机大 视场振动测量装置。
技术介绍
振动存在于生产，生活的各个领域，对于振动的测量有着极大的需求。振动的测量 包括接触式和非接触式两种，非接触式的测量，不会影响振动的原有状态，是振动测量的发 展方向。 现有的非接触式测量方法，如激光多普勒测振仪器，多为单点测量或小视场的测 量，适用于被测物较小的场合；这些方法测量大尺寸的被测物的振动时，需要借助复杂的扫 描机构，成本非常昂贵。 利用双相机构成的双目机器视觉测振仪器可以提供大视场范围内的多点振动同 时测量，对于大型的被测物的振动的测量具有明显优势；然而，相机的帧率决定了所测量振 动的带宽，测量振动的频率越高，对相机的帧率要求就越高，因此，对于大型的高频率振动 的待测物体的振动的测量，成本会急剧上升。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种成本低且能够测量出高 频率振动的大型物体的振动信息的低帧率相机大视场振动测量装置。 本专利技术提供了一种低帧率相机大视场振动测量装置，利用两个低帧率相机对大视 场振动的待测物体的振动信息进行测量，具有这样的特征，包括：反光膜，与待测物体的尺 寸相匹配，被贴覆在待测物体的表面上，设有呈网格状分布且具有预定行数的复数个标志 点；相机定位调节部，对两个低帧率相机进行定位，并调节低帧率相机使得两个低帧率相机 的图像采集区域都为同一行的标志点，每个低帧率相机通过拍摄得到相应的拍摄图像；方 波生成部，用于生成方波；拍摄控制部，与每个低帧率相机相连接，按照预定顺序控制两个 低帧率相机基于预定长度的方波逐行对每行标志点进行拍摄，并控制两个低帧率相机同时 在方波的每个上升沿或下降沿进行拍摄；图像存储部，对每行标志点的拍摄图像进行对应 存储；以及振动信息计算部，基于两个低帧率相机同时拍摄得到的两个拍摄图像计算出相 应的该行标志点的空间位置坐标，进一步计算出每行标志点的部分振动信息，从而计算出 待测物体的振动信息。 在本专利技术提供的低帧率相机大视场振动测量装置中，还可以具有这样的特征：其 中，振动信息计算部包含：相机位置关系获取单元，通过对每个低帧率相机进行标定从而获 得每个低帧率相机的内部参数矩阵、以及两个低帧率相机之间的位置关系矩阵；平面位置 坐标获取单元，用于获取每行标志点在同时拍摄得到的两个拍摄图像中的两个平面位置坐 标；空间位置坐标计算单元，根据两个平面位置坐标、两个低帧率相机的内部参数矩阵、以 及位置关系矩阵计算出该行标志点当前的空间位置坐标；部分振动信息计算单元，基于每 行标志点的所有的空间位置坐标计算出该行标志点的部分振动信息；以及振动信息计算单 元，基于预定行数的部分振动信息计算出待测物体的振动信息。 在本专利技术提供的低帧率相机大视场振动测量装置中，还可以具有这样的特征：还 包括：光源供应部，用于对反光膜提供照明。 在本专利技术提供的低帧率相机大视场振动测量装置中，还可以具有这样的特征：其 中，其中，方波生成部包含用于发出触发信号的激振器以及基于触发信号生成方波的方波 生成器。 在本专利技术提供的低帧率相机大视场振动测量装置中，还可以具有这样的特征：其 中，振动信息包含振动频率和振动幅度。 在本专利技术提供的低帧率相机大视场振动测量装置中，还可以具有这样的特征：其 中，位置关系矩阵包含旋转矩阵和平移矩阵。 专利技术的作用和效果 根据本专利技术所涉及的低帧率相机大视场振动测量装置，因为在具有呈网格状分布 的复数个标志点的反光膜被贴覆在待测物体的表面上后，对两个低帧率相机进行定位并调 节至两个低帧率相机的图像采集区域都为第一行标志点，基于预定长度的方波生成部所生 成的方波控制两个低帧率相机同时在方波的上升沿或下降沿进行拍摄，基于与第一行标志 点相同的方式对其他行的标志点进行拍摄，振动信息计算部根据两个低帧率相机同时拍摄 得到的拍摄图像计算出该行标志点的空间位置坐标，进一步计算出每行标志点的部分振动 信息，基于所有的部分振动信息计算出待测物体的振动信息，所以，本专利技术的低帧率相机大 视场振动测量装置利用两个低帧率相机实现了对高频率振动的大型物体的振动信息的测 量，而且大大降低了成本。【附图说明】 图1是本专利技术的实施例中低帧率相机大视场振动测量装置的结构框图； 图2是本专利技术的实施例中低帧率相机大视场振动测量装置的部分结构示意图；以 及 图3是本专利技术的实施例中低帧率相机大视场振动测量装置的动作流程图。【具体实施方式】 为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实 施例结合附图对本专利技术的低帧率相机大视场振动测量装置作具体阐述。 图1是本专利技术的实施例中低帧率相机大视场振动测量装置的结构框图。 如图1所示，在本实施例中，低帧率相机大视场振动测量装置100通过利用如图2 所示的两个低帧率相机200对高频率振动的大型的待测物体300的振动信息进行测量。每 个低帧率相机200通过进行拍摄从而得到相应的拍摄图像。在本实施例中，振动信息包含 振动频率和振动幅度。 低帧率相机大视场振动测量装置100包括：反光膜10、光源供应部20、相机定位调 节部30、方波生成部40、振动信息计算部60以及控制上述各部运行的控制部70。 图2是本专利技术的实施例中低帧率相机大视场振动测量装置的部分结构示意图。 如图2所示，反光膜10的尺寸与待测物体300的尺寸相匹配，使得反光膜10能够 恰好贴覆在待测物体300的表面上。另外，反光膜10具有反光特性，其外表面上设有呈网 格状分布的十个标志点N，该十个标志点呈三行分布。 如图2所示，光源供应部20为两个分别设置在每个低帧率相机200朝外的一当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低帧率相机大视场振动测量装置，利用两个低帧率相机对大视场振动的待测物体的振动信息进行测量，其特征在于，包括：反光膜，与所述待测物体的尺寸相匹配，被贴覆在所述待测物体的表面上，设有呈网格状分布且具有预定行数的复数个标志点；相机定位调节部，对两个所述低帧率相机进行定位，并调节所述低帧率相机使得两个所述低帧率相机的图像采集区域都为同一行的所述标志点，每个所述低帧率相机通过拍摄得到相应的拍摄图像；方波生成部，用于生成方波；拍摄控制部，与每个所述低帧率相机相连接，按照预定顺序控制两个所述低帧率相机基于预定长度的所述方波逐行对每行所述标志点进行拍摄，并控制所述两个低帧率相机同时在所述方波的每个上升沿或下降沿进行拍摄；图像存储部，对每行所述标志点的拍摄图像进行对应存储；以及振动信息计算部，基于两个所述低帧率相机同时拍摄得到的两个所述拍摄图像计算出相应的该行所述标志点的空间位置坐标，进一步计算出每行所述标志点的部分振动信息，从而计算出所述待测物体的所述振动信息。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨波，万新军，张薇，舒新炜，钱伟，张婧京，解树平，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海;31