基于普通摄像设备的可视化振动位移四维测量方法技术

本发明专利技术提出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；本发明专利技术能以普通摄像设备对测量面的随机振动进行测量。

Four-dimensional measurement method of visual vibration displacement based on ordinary camera equipment

【技术实现步骤摘要】
基于普通摄像设备的可视化振动位移四维测量方法
本专利技术涉及测量领域，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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术采用以下技术方案。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。本专利技术中，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，使得本专利技术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。本专利技术中，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，本专利技术通过以计算机软件分析高清图案来测量振动，使得本专利技术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专利技术进一步详细的说明：附图1是本专利技术拍摄时的示意图；附图2是本专利技术的流程示意图；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。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2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。实施例：在被测物体测量面目标测点黏贴标识板4，DV固定于三脚架上，对目标测量面的振动进行拍摄。利用视频播放软件Kmplayer将视频转化为一系列的图像，采用动位移分析程序对图像中两目标测点部位的动位移进行分析、输出和保存。在拍摄过程中，首先获取测量面的静态图像，再拍摄测量面振动状态下的图像。本例中，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，在拍摄时，特征标识占据拍摄取景框内视野的10%以上。本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于普通摄像设备的可视化振动位移四维测量方法，其特征在于：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。

【技术特征摘要】
1.基于普通摄像设备的可视化振动位移四维测量方法，其特征在于：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。2.根据权利要求1所述的基于普通摄像设备的可视化振动位移四维测量方法，其特征在于：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。3.根据权利要求2所述的基于普通摄像设备的可视化振动位移四维测量方法，其特征在于：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。4.根据权利要求3所述的基于普通摄像设...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄宛昆，吴庆雄，韦建刚，陈宝春，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建,35