【技术实现步骤摘要】
一种基于亚像素精度的多点位结构件位移测量方法及系统
[0001]本专利技术涉及机器视觉
，尤其涉及一种基于亚像素精度的多点位结构件位移测量方法。
技术介绍
[0002]结构件位移是指结构件上点发生的位置上的变化。主要由荷载作用、支架沉陷、结构件尺寸误差、温度变化以及结构材料性质随时间的变化等原因引起。
[0003]随着计算机视觉技术和图像采集技术的不断发展，高分辨率、高速相机价格不断降低，研究人员开始将计算机视觉技术应用于桥梁或管道的结构健康检测监控中。目前，基于计算机视觉的结构健康检测主要是通过目标跟踪算法跟踪结构表面人工标志物或自然标志物来获取离散点的位移来实现，现有技术中，难以实现对大视场中结构件的多点位快速、高精度位移测量方法。为此，实现大视场中多点位快速、高精度的位移测量方法是结构件健康监测的一个重要问题。
技术实现思路
[0004]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于亚像素精度的多点位结构件位移测量方法，其特征在于：包括，获取对待测量结构件进行视频采集后得到的待测量视频帧；从所述待测量视频帧中确定出结构件中待测量的感兴趣区域，并对三个区域的坐标方位与大小进行标注；利用计算机多线程处理机制，对所述视频帧中结构件的三个区域同时进行亚像素位移计算。2.如权利要求1所述的一种基于亚像素精度的多点位结构件位移测量方法，其特征在于：所述三个区域包括，从所述待测量视频帧中确定出所述结构件中待测量的感兴趣三个区域r0、r1、r2的坐标方位与大小记为，(x
i
,y
i
,w
i
,h
i
)其中，i取值{0,1,2}。3.如权利要求2所述的一种基于亚像素精度的多点位结构件位移测量方法，其特征在于：所述亚像素位移计算包括，选用支持多任务执行的嵌入式系统设备，对视频帧中三个区域并行执行从视频采集设备获取待测量结构件的第一帧图像，确定出感兴趣区域中待测量整像素点作为初始位置点，再从视频采集设备获取待测量结构件的视频帧作为变化的后续帧图像，且对已获取帧图像均进行预处理操作；对已做预处理的后续帧图像进行整像素计算，搜索出待测量结构件的感兴趣区域，并对感兴趣区域上待测量整像素点进行插值运算，再使用曲面拟合算法分别计算出整像素点的亚像素位置；根据后续帧图像中感兴趣区域待测量点的亚像素位置和第一帧图像中相同感兴趣区域的待测量点的初始位置计算出其亚像素位移。4.如权利要求3所述的一种基于亚像素精度的多点位结构件位移测量方法，其特征在于：所述预处理包括，从视频采集设备获取待测量结构件的第一帧图像F0，确定出感兴趣的矩形区域R0，并将待测量区域R0的四个顶点D
01
、D
02
、D
03
、D
04
作为亚像素计算的整像素点，从视频采集设备获取待测量结构件的视频帧作为后续变化的帧图像F
i
，其中i取值{0,1,2...n}；对第一帧F0以及后续帧F
i
使用灰度化与高斯降噪预处理，其中，使用加权平均法对F0和F
i
进行灰度化处理，使用高斯低通滤波算法对帧图像进行降噪处理。5.如权利要求4所述的一种基于亚像素精度的多点位结构件位移测量方法，其特征在于：所述降噪处理包括，先对原始帧图像进行二维离散傅里叶变换生成二维频谱，将所述二维频谱与预设计的滤波模板进行乘积，最后再进行二维离散傅里叶反变换分别得出降噪后的帧图像F'0和F'1。6.如权利要求5所述的一种基于亚像素精度的多点位结构件位移测量方法，其特征在于：所述使用曲面拟合算法分别计算出整像素点的亚像素位置包括，对预处理过的后续帧图像F'
i
使用标准相关函数，
计算出感兴趣区域R
i
的左上角整像素点坐标记为D
i1
，利用x
j
＝x
i
+w
i
，y
j
＝y
i
+h
i
分别计算出R
i
的顶点D
i2
、D
i3
和D
i4
的坐标，其中相关系数取值0.8～1.0之间...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈澍，孙磊磊，孙义杰，王森，耿昕雨，向阳阳，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：
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