一种柔性结构振动检测方法和相关设备技术

技术编号:46567710 阅读:1 留言:0更新日期:2025-10-10 21:16
本申请公开了一种柔性结构振动检测方法和相关设备,首先,借助固定于柔性结构的激光发射装置在近场显像背景板形成振动传递标记点,将远场微幅振动转化为近场显著光斑运动,解决了远距离拍摄下微幅振动难以识别的问题,降低对拍摄设备精度的要求。其次,通过识别至少三个不共线静态参考点的运动轨迹,利用仿射变换对标记点轨迹进行坐标修正,实时补偿拍摄设备抖动、平移等运动干扰,消除了设备非静止对检测的影响。再者,通过主成分分析确定振动主导方向并投影生成一维信号,结合频谱分析精准提取主导频率,该过程通过降维增强有效信号,避免多维轨迹噪声干扰,为结构健康诊断提供量化依据。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及振动检测,更具体地说,涉及一种柔性结构振动检测方法和相关设备


技术介绍

1、在工程结构健康监测领域,柔性结构如桥梁斜拉索、建筑悬索、输电线路等的振动状态是评估其服役安全的核心指标。传统振动检测多通过粘贴应变片、布设加速度传感器等接触式手段实现,虽能获取高精度数据,但存在传感器布线复杂、维护成本高、易受环境干扰等局限。当结构振动幅度相对显著时,基于视频采集的非接触式识别技术因具备部署便捷、成本低廉等优势,成为极具潜力的替代方案。

2、然而现有技术在实际应用中面临双重技术瓶颈:其一,野外作业环境(如强风、地形起伏、人为扰动)下,摄像头、手机等拍摄设备难以保持绝对静止,设备的微小抖动会被同步记录到视频序列中,导致目标结构的振动轨迹与拍摄设备的运动噪声相互叠加,传统算法难以有效分离真实振动信号与设备运动干扰;其二,以缆索结构为例,其固有振动幅度通常仅为毫米级,若需同时拍摄包含背景参照物的完整场景,拍摄距离往往需达到数十米甚至上百米,此时远场条件下的微幅振动会因像素分辨率不足而被严重弱化,常规拍摄设备难以捕捉到有效的振动特征,形成远距离拍摄导本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种柔性结构振动检测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述静态参考点的帧间运动偏移通过仿射变换对所述振动传递标记点的运动轨迹进行坐标修正,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,应用所述仿射变换矩阵对所述振动传递标记点的运动轨迹进行坐标反向变换的计算公式为:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述激光发射装置,包括固定于柔性结构上的激光发射器以及设置于所述激光发射器对应的激光投射区域的显像背景板;

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述通过主成分分析确定振动主导方向向量,包...

【技术特征摘要】

1.一种柔性结构振动检测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述静态参考点的帧间运动偏移通过仿射变换对所述振动传递标记点的运动轨迹进行坐标修正,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,应用所述仿射变换矩阵对所述振动传递标记点的运动轨迹进行坐标反向变换的计算公式为:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述激光发射装置,包括固定于柔性结构上的激光发射器以及设置于所述激光发射器对应的激光投射区域的显像背景板;

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述通过主成分分析确定振动主导方向向量,...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙晓立周治国吴建良杨军李卫钟建国
申请(专利权)人:广州市市政工程试验检测有限公司
类型:发明
国别省市:

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