【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及基于视觉的非接触位移测量方法，具体涉及一种复杂光照试验环境下的位移测量系统及测量方法。
技术介绍
1、随着深度学习理论的不断完善和计算机视觉技术的快速发展，出现了较多的非接触式测量物体位移的方法，如基于红外测量仪的位移测量方法、纯视觉位移测量方法、视觉与激光传感器相结合的测量方法以及将多种方法相结合形成的测量方法等。其中，以基于纯视觉的位移测量方法的发展最为迅速，这得益于深度学习算法和视觉芯片的快速发展。
2、近年来，航空航天、轨道交通、桥梁建筑等领域对三维位移场的非接触测量一直备受关注，这得益于yolo系列深度学习算法的周期性快速迭代，尤其是yolov3-tiny模型的小体积、高效性更加适合工业化应用。
3、现有的三维位移场的测量也多采用基于纯视觉的位移测量方法，而纯视觉的位移测量方法一般包括基于单目视觉的测量方法、基于双目立体视觉的测量方法、基于深度相机的视觉测量方法等。该类测量方法对目标物进行标记的方法采用传统的图像识别算法，如目标跟踪方法，该方法可以在光照条件好的情况下获得较为精确地测量值，但在低光照和复杂环境下则易出现个别帧误识别的现象，从而导致测量精度下降。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种复杂光照试验环境下的位移测量系统及测量方法，主要解决现有技术在低光照和复杂环境下易出现误识别的现象，从而导致测量精度下降的技术问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下解决方案：
3、一种复杂光照试验环境
4、包括标记生成模块、标定模块、信息获取模块、信息识别模块及位移测量模块；
5、所述标记生成模块用于生成拟识别的标记，所述标记分别附着于目标物和参照物的表面；
6、所述标定模块与信息获取模块连接，用于对信息获取模块进行标定；所述信息获取模块用于获取表面附着标记的目标物和参照物的图像信息；
7、所述信息识别模块为yolov3-tiny识别模型，其输入端与信息获取模块连接，用于从图像信息中识别出相应标记的像素坐标信息；信息识别模块的输出端与所述位移测量模块连接，用于将识别出的像素坐标信息输送至位移测量模块，由位移测量模块获取目标物相对参照物的位移变化信息。
8、进一步地，还包括显示模块；显示模块与位移测量模块连接，用于实时显示位移测量模块获取的位移变化信息。
9、进一步地，还包括存储模块；存储模块与位移测量模块连接，用于及时存储位移测量模块获取的位移变化信息。
10、进一步地，所述信息获取模块为双目相机，所述标定模块对双目相机的内外参数矩阵进行标定。
11、同时，本专利技术还提供一种复杂光照试验环境下的位移测量方法，采用上述的复杂光照试验环境下的位移测量系统，其特殊之处在于，包括以下步骤：
12、s1，确定目标物，并选取与目标物尺寸一致的参照物；
13、s2，通过标记生成模块生成所需标记，并将标记分别附着于目标物和参照物表面，其中，目标物的标记和参照物的标记相同，且所在的位置相对应；
14、s3，设定参照物标记的中心点像素坐标，并以此为基准；
15、s4，使用标定模块标定信息获取模块；由信息获取模块分别获取多帧关于目标物和参照物在同一时刻的位置图像并输送给信息识别模块；
16、s5，通过信息识别模块分别识别出步骤s4所述位置图像中目标物标记的中心点像素坐标信息；所述像素坐标信息为目标物标记在不同时刻对应的像素坐标信息的集合；
17、s6，将步骤s5所述中心点像素坐标信息及步骤s3所述参照物标记的中心点像素坐标分别输入位移测量模块中，通过位移测量模块测量得到目标物标记的位移变化信息，从而实现目标物的位移测量。
18、进一步地，步骤s2中，所述标记的形状是边长为l的正方形，l＞0，且正方形内填充任意颜色，正方形的外周设有与正方形的中心同心的至少一个弧形结构，相邻的两个弧形结构之间或连接或断开。
19、进一步地，步骤s2中，所述标记生成模块生成标记的样式为电子图像样式，将其打印后分别附着于目标物和参照物的表面。
20、进一步地，步骤s5具体为：
21、s51，使用深度学习网络对步骤s4所述位置图像中光照好的位置图像进行预训练并微调，得到图像模型文件；
22、s52，将步骤s4所述位置图像输入图像模型文件中，由图像模型文件识别获取目标物标记的像素坐标信息。
23、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
24、1、本专利技术提供的一种复杂光照试验环境下的位移测量系统，包括标记生成模块、标定模块、信息获取模块、信息识别模块及位移测量模块，通过标记生成模块生成适配的标记、通过标定模块对信息获取模块进行标定、选择性能优化后的yolov3-tiny模型作为信息识别模块，均可辅助信息识别模块对标记的快速定位及精确识别，最后采用位移测量模块实现测量，系统整体结构简单，可实现在低光照和复杂环境下对目标物位移的高精度测量。
25、2、本专利技术提供的一种复杂光照试验环境下的位移测量系统，信息获取模块采用双目相机，可实现三维位移场的高精度测量。
26、3、本专利技术提供的一种复杂光照试验环境下的位移测量方法，简单易操作，且测量精度和测量效率均较高。
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1.一种复杂光照试验环境下的位移测量系统，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的复杂光照试验环境下的位移测量系统，其特征在于：
3.根据权利要求1或2所述的复杂光照试验环境下的位移测量系统，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的复杂光照试验环境下的位移测量系统，其特征在于：
5.一种复杂光照试验环境下的位移测量方法，采用权利要求1至4任一所述的复杂光照试验环境下的位移测量系统，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的复杂光照试验环境下的位移测量方法，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的复杂光照试验环境下的位移测量方法，其特征在于：
8.根据权利要求5或6或7所述的复杂光照试验环境下的位移测量方法，其特征在于，步骤S5具体为：
【技术特征摘要】
1.一种复杂光照试验环境下的位移测量系统，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的复杂光照试验环境下的位移测量系统，其特征在于：
3.根据权利要求1或2所述的复杂光照试验环境下的位移测量系统，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的复杂光照试验环境下的位移测量系统，其特征在于：
5.一种复杂光照试验环境下的位移测量方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：高林，沈继彬，王志武，程铭，
申请(专利权)人：西安航天动力试验技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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