【技术实现步骤摘要】
一种标准的虚拟正弦直线振动测量方法
本专利技术属于图像处理与机器视觉检测领域，尤其涉及一种标准的虚拟正弦直线振动测量方法。
技术介绍
振动传感器及测量仪被广泛用于多个领域的实时监控与振动参数测量，如桥梁建筑、地震、汽车、航空航天等。为了保证振动传感器及测量仪所得测量结果的可靠性与准确性，需要定期对振动传感器及测量仪进行校准。典型的振动传感器及测量仪校准方法有激光干涉绝对法校准、比较法校准等。这些校准法使用不同的测量方法获得振动台的振动曲线图，通过比较这些测量结果来实现振动传感器的校准。而因振动台存在机械加工、运动控制等误差影响，振动台的振动形式并非标准的正弦直线振动，导致现有校准方法存在较大误差。本专利技术方法通过Matlab编程产生标准的虚拟正弦直线振动，通过机器视觉实现对标准的虚拟正弦直线振动的测量，避免了振动台引入的误差，进一步提高了振动测量精度。除此之外，本专利技术方法为平面振动测量方法提供了一种虚拟溯源途径。
技术实现思路
为了避免因机械加工、运动控制等外界因素引入的误差，使得振动台的振动形式为非标准正弦直线振动，导致振动测量精度不高，本专利技术提出一种标准...
【技术保护点】
1.一种标准的虚拟正弦直线振动测量方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：计算图像的灰度梯度幅值，利用灰度梯度幅值的分布寻找区域内的峰值，根据峰值个数判断图像感兴趣区域内是否存在运动目标叠加；S2：针对区域存在运动目标叠加的图像，利用光流梯度法判断运动目标的运动方向，采用不同的图像复原方法复原图像，以提高后续图像处理的精度；S3：利用亚像素边缘检测方法完成运动目标特征边缘的提取；S4：引入目标振动模型，使用最小二乘法进行模型拟合；S5：对目标振动模型进行位移误差补偿，得到虚拟正弦直线振动的时间‑位移测量曲线。
【技术特征摘要】
1.一种标准的虚拟正弦直线振动测量方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：计算图像的灰度梯度幅值，利用灰度梯度幅值的分布寻找区域内的峰值，根据峰值个数判断图像感兴趣区域内是否存在运动目标叠加；S2：针对区域存在运动目标叠加的图像，利用光流梯度法判断运动目标的运动方向，采用不同的图像复原方法复原图像，以提高后续图像处理的精度；S3：利用亚像素边缘检测方法完成运动目标特征边缘的提取；S4：引入目标振动模型，使用最小二乘法进行模型拟合；S5：对目标振动模型进行位移误差补偿，得到虚拟正弦直线振动的时间-位移测量曲线。2.根据权利要求1所述的一种标准的虚拟正弦直线振动测量方法，其特征在于：所述步骤S1具体包括：(1)运动目标感兴趣区域的确定使用帧间差分法，确定运动目标的运动区域；为了降低噪声的影响，对获得的运动区域进行连通域分析；计算每个连通域的面积，将面积最大的两个区域作为运动目标的感兴趣区域；(2)运动目标叠加区域的判断在运动目标的感兴趣区域，计算灰度梯度幅值：其中，f(x,y)为像素(x,y)处的灰度值；Ix和Iy分别为x方向和y方向上的灰度梯度；为像素(x,y)处的梯度矢量；为梯度矢量对应的幅值；当区域无运动目标叠加时，遍历区域的梯度幅值，只存在两个局部极大值点；当区域存在运动目标叠加时，局部极大值点数量大于两个。3.根据权利要求1所述的一种标准的虚拟正弦直线振动测量方法，其特征在于：所述步骤S2具体包括：(1)目标运动方向的确定利用光流梯度法计算运动目标的感兴趣区域光流，该算法假定相邻两帧图像对应像素的亮度恒定，计算公式如下：Ixu+Iyv+It＝0(2)其中，It为图像在t时刻的灰度梯度；利用x方向上的光流u和y方向上的光流v判断目标运动方向；(2)图像复原方法针对背景与运动目标灰度对比强烈的图像，其中运动目标为实心矩形；假定运动目标特征边缘始终为其右边缘，且当相邻...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡晨光，张颖，刘志华，
申请(专利权)人：中国计量科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11
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