一种基于视觉处理的振动测量方法和系统技术方案

本申请公开一种基于视觉处理的振动测量方法和系统，包括：提取第一监测区域内每个像素点的亮度信息；对提取的亮度信息滤波处理；计算得到第一监测区域内每个像素点在当前帧振动图像中的相位；计算第一监测区域内每个像素点的相位差；对得到的第一监测区域内每个像素点的相位差进行加权处理；对当前帧振动图像中第一监测区域内所有像素点的加权相位差求和，得到当前帧振动图像中第一监测区域的物体振动量；根据得到的各帧振动图像中第一监测区域的物体振动量，生成第一监测区域内目标检测物图像的振动信号。本申请中使用设计的图像滤波器对图像进行滤波处理，直接使用图像中的像素坐标信息，无需在目标检测物表面张贴或喷涂人为设定的特征靶标点。人为设定的特征靶标点。人为设定的特征靶标点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于视觉处理的振动测量方法和系统


[0001]本申请属于视觉处理
，具体涉及一种基于视觉处理的振动测量方法和系统。

技术介绍

[0002]高铁站台雨棚在高铁列车高速开过时，由于气流等原因会发生振动，这使得雨棚处于频繁振动状态，对雨棚结构安全是个重大考验，一旦发生疲劳破坏，将给铁路安全运行带来危害，造成严重经济财产损失和人身安全威胁。
[0003]现有技术中，主要采用接触式测量方法检测雨棚的振动情况，具体的，通过在雨棚上大量布置接触式测量传感器，对雨棚进行检测。
[0004]但是，现有技术中这种接触式测量方法，工作量多且需要相关部门配合开展，极为不便。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术中上述技术问题，本申请提供一种基于视觉处理的振动测量方法和系统。
[0006]第一方面，本申请提供一种基于视觉处理的振动测量方法，包括：
[0007]获取目标检测物处于振动状态下的振动图像序列，所述振动图像序列包括的多帧按时间序列排序的振动图像；
[0008]在图像处理显示界面，框选至少一个监本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉处理的振动测量方法，其特征在于，包括：获取目标检测物处于振动状态下的振动图像序列，所述振动图像序列包括的多帧按时间序列排序的振动图像；在图像处理显示界面，框选至少一个监测区域，其中，每个所述监测区域至少覆盖所述振动图像中部分所述目标检测物图像；对每帧振动图像中每个所述监测区域执行如下步骤：提取第一监测区域内每个像素点的亮度信息，其中，所述第一监测区域为所述至少一个监测区域中任一监测区域；对提取的第一监测区域内每个像素点的亮度信息滤波处理；根据滤波后的第一监测区域内每个像素点的亮度信息，分别计算得到所述第一监测区域内每个像素点在当前帧振动图像中的相位；分别计算所述第一监测区域内每个像素点在当前帧振动图像的相位与在第一帧振动图像的相位的相位差；对得到的所述第一监测区域内每个像素点的相位差进行加权处理，得到当前帧振动图像中所述第一监测区域内每个像素点的加权相位差；对当前帧振动图像中所述第一监测区域内所有像素点的加权相位差求和，得到当前帧振动图像中所述第一监测区域的物体振动量；根据得到的各帧振动图像中所述第一监测区域的物体振动量，生成所述第一监测区域内所述目标检测物图像的振动信号。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对提取的第一监测区域内每个像素点的亮度信息流滤波处理，包括：对第一监测区域内每个像素点的亮度信息进行傅里叶变换，得到第一监测区域内每个像素点的亮度信息的傅里叶频谱响应函数；通过图像滤波器H(u，v)对傅里叶频谱响应函数进行滤波处理，得到第一监测区域内每个像素点的滤波响应函数，其中，所述图像滤波器H(u，v)满足第一关系式，所述第一关系式为：其中，W表示所述图像滤波器的通带带宽，D(u，v)表示从(u,v)到频率平面原点的距离，D0表示截止频率；对所述滤波响应函数傅里叶逆变换，得到第一监测区域内每个像素点滤波后的亮度信息所述滤波后的亮度信息满足第二关系关系式，所述第二关系关系式为：其中，表示傅里叶频谱响应函数，x表示像素点的像素横坐标，y表示像素点的像素纵坐标，M、N表示振动图像的尺寸，j表示虚数单位，u表示x方向的频率变量，v表示y方向的频率变量。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对得到的所述第一监测区域内每个像素点的相位差进行加权处理，得到当前帧振动图像中所述第一监测区域内每个像素点的加权相位差，包括：获取当前帧振动图像中第一监测区域内每个像素点对应的预设邻近像素点亮度信息；按照第三关系式，对当前帧振动图像中第一监测区域内每个像素点的相位差进行加权，得到当前帧振动图像中第一监测区域内每个像素点的加权相位差，所述第三关系式为：其中，表示第i帧振动图像中第一监测区域内每个像素点的加权相位差，表示第i帧振动图像中像素坐标为(x，y)的像素点对应的预设邻近像素点亮度信息，表示第i帧振动图像中像素坐标为(x，y)的像素点对应的相位差，m<k<n,m<l<n，其中，m和n表示与像素坐标为(x,y)的像素点对应的预设邻近像素点的像素坐标值。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将生成的每个监测区域内所述目标检测物图像的振动信号，转换成每个监测区域内所述目标检测物图像对应的实体部分的振动信号；根据每个监测区域内所述目标检测物图像对应的实体部分的振动信号，确定所述目标检测物各实体部分的振动频率信息。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，如果所述目标检测物为雨棚顶棚，则所述方法包括：根据第四关系式，确定所述第一监测区域内所述雨棚顶棚图像对应的实体部分的振动信号，所述第四关系式为：R＝S
×
γ
×
1/cos(α)其中，R表示所述第一监测区域内所述雨棚顶棚图像对应的实体部分的振动信号，S表示所述第一监测区域内所述雨棚顶棚图像的振动信号，γ表示像素当量比例，α表示所述雨棚顶棚的实体振动方向与所采集到的雨棚顶棚图像的振动方向之间的夹角；对所述第一监测区域内所述雨棚顶棚图像对应的实体部分的振动信号做傅里叶变换，得到所述第一监测区域内所述雨棚顶棚图像对应的实体部分的振动频率信息。6.一种基于视觉处理的振动测量系统，其特征在于，包括：获取模块，用于获取目标检测物处于振动状态...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伯奇，冯海龙，姚京川，胡海天，巴力，王域辰，王博，吴笑雷，沈毅峰，
申请(专利权)人：铁科成都检测技术有限公司中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所中国铁道科学研究院集团有限公司中国国家铁路集团有限公司，
类型：发明
国别省市：