機(jī)器視覺動(dòng)態(tài)撓度

簡要描述：機(jī)器視覺動(dòng)態(tài)撓度視頻傳感器技術(shù)的基本原理是通過裝有光學(xué)鏡頭的攝影機(jī)捕獲一個(gè)時(shí)間段內(nèi)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)位移過程，再利用圖像匹配技術(shù)和亞像素技術(shù)獲得高精度的橋梁結(jié)構(gòu)振動(dòng)位移，通過坐標(biāo)變換得到用距離單位表示的動(dòng)態(tài)振動(dòng)位移時(shí)程曲線

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更新時(shí)間：2025-08-26
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　　機(jī)器視覺動(dòng)態(tài)撓度
機(jī)器視覺動(dòng)態(tài)撓度視頻傳感器技術(shù)的基本原理是通過裝有光學(xué)鏡頭的攝影機(jī)捕獲一個(gè)時(shí)間段內(nèi)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)位移過程，再利用圖像匹配技術(shù)和亞像素技術(shù)獲得高精度的橋梁結(jié)構(gòu)振動(dòng)位移，通過坐標(biāo)變換得到用距離單位表示的動(dòng)態(tài)振動(dòng)位移時(shí)程曲線，原理圖見下圖：

　　性能指標(biāo)

參數(shù)類型	參數(shù)指標(biāo)
測量距離：	1-2000米
測量范圍：	0.01毫米—300米（大變形）
分辨率：	測量范圍的十萬分之一
測量精度：	±0.02mm(20m距離)
測量方向：	同時(shí)測量目標(biāo)物的二維變形(豎向撓度和橫向位移)
測量點(diǎn)數(shù)：	多數(shù)同步動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)測量
采樣頻率：	150HZ（多個(gè)目標(biāo)點(diǎn)同時(shí)測量）
距離檢測精度：	1mm（密集測點(diǎn)）
使用時(shí)間：	連續(xù)工作≥8小時(shí)
工作溫度	-20~60℃（適合長期布設(shè)）
數(shù)據(jù)傳輸	USB3.0技術(shù)，傳輸速度500M/S
軟件系統(tǒng)	結(jié)構(gòu)群監(jiān)測系統(tǒng)平臺(tái)

　　系統(tǒng)特點(diǎn)

　　ü 產(chǎn)品測量精度高，精度達(dá)到0.01mm；

　　ü 可執(zhí)行結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)位移測量，測量頻率從0~150HZ;

　　ü 測量效率高，可同時(shí)測量多個(gè)測點(diǎn)；

　　ü 遠(yuǎn)距離非接觸測量，測量距離遠(yuǎn)達(dá)2公里；

　　ü 輕質(zhì)便攜、組裝快捷、單人輕松操作；

　　ü 軟件數(shù)據(jù)處理功能*，實(shí)時(shí)出具測量結(jié)果；

　　ü 數(shù)據(jù)一鍵上傳到云端，安全快捷；

　　ü 測量過程人員設(shè)備安全性高；

　　ü 產(chǎn)品連續(xù)穩(wěn)定，耐候性健壯性強(qiáng)。

　　某橋測試數(shù)據(jù)

　　為驗(yàn)證視頻圖像傳感技術(shù)動(dòng)態(tài)位移測量系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離、高精度和非接觸式測量的可行性和魯棒性，選擇了某長江大橋進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)測試驗(yàn)，同時(shí)進(jìn)行了動(dòng)力性能識(shí)別和多目標(biāo)點(diǎn)位移同時(shí)測量的可行性的驗(yàn)證，

　　總結(jié)了現(xiàn)場測量中遇到的外界干擾因素，對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性展開分析。

　　測試前，將視頻位移傳感系統(tǒng)架設(shè)在穩(wěn)定的地面上，數(shù)據(jù)采集點(diǎn)距離大橋跨中待測目標(biāo)約1000m，現(xiàn)場測試如圖。測試目標(biāo)為4/8測點(diǎn)以及2/8測點(diǎn)。測試中未設(shè)置標(biāo)靶，皆選擇橋梁某一特征區(qū)域作為待測目標(biāo)，如圖中（b）和（c）中的選框。

　　現(xiàn)場測試的衛(wèi)星圖像和待測點(diǎn)的目標(biāo)位置

　　圖：跨中動(dòng)態(tài)位移時(shí)程曲線及其頻譜圖

　　上圖為3600秒（1小時(shí)）位移時(shí)程曲線，從圖中可以看出跨中豎向位移在40厘米范圍內(nèi)。右側(cè)為動(dòng)態(tài)位移頻譜曲線，從橫向振動(dòng)頻譜曲線中可以識(shí)別出一階橫向基頻為0.049Hz。從豎向振動(dòng)位移頻譜曲線中可以識(shí)別出四階振動(dòng)頻率分別為0.122、0.234、0.337、0.371。從橫向振動(dòng)信號(hào)中，還可以其它幾階頻率為0.093、0.122、0.244Hz。

　　車輛荷載過橋的頻率為0.01-0.02Hz，周期約為50到100秒，車速約為50到100公里每小時(shí)。