機(jī)器視覺動態(tài)撓度

簡要描述：機(jī)器視覺動態(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)捕獲一個時間段內(nèi)結(jié)構(gòu)的動態(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)振動位移，通過坐標(biāo)變換得到用距離單位表示的動態(tài)振動位移時程曲線

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更新時間：2025-04-10
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　　機(jī)器視覺動態(tài)撓度
機(jī)器視覺動態(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)捕獲一個時間段內(nèi)結(jié)構(gòu)的動態(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)振動位移，通過坐標(biāo)變換得到用距離單位表示的動態(tài)振動位移時程曲線，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：	同時測量目標(biāo)物的二維變形(豎向撓度和橫向位移)
測量點數(shù)：	多數(shù)同步動態(tài)實時測量
采樣頻率：	150HZ（多個目標(biāo)點同時測量）
距離檢測精度：	1mm（密集測點）
使用時間：	連續(xù)工作≥8小時
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

　　系統(tǒng)特點

　　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)動態(tài)位移測量，測量頻率從0~150HZ;

　　ü 測量效率高，可同時測量多個測點；

　　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)處理功能強(qiáng)大，實時出具測量結(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)

　　為驗證視頻圖像傳感技術(shù)動態(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)場實測試驗，同時進(jìn)行了動力性能識別和多目標(biāo)點位移同時測量的可行性的驗證，

　　總結(jié)了現(xiàn)場測量中遇到的外界干擾因素，對系統(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測點以及2/8測點。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)星圖像和待測點的目標(biāo)位置

　　圖：跨中動態(tài)位移時程曲線及其頻譜圖

　　上圖為3600秒（1小時）位移時程曲線，從圖中可以看出跨中豎向位移在40厘米范圍內(nèi)。右側(cè)為動態(tài)位移頻譜曲線，從橫向振動頻譜曲線中可以識別出一階橫向基頻為0.049Hz。從豎向振動位移頻譜曲線中可以識別出四階振動頻率分別為0.122、0.234、0.337、0.371。從橫向振動信號中，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。