一种远距离机器视觉振动测量方法及装置

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	一种远距离机器视觉振动测量方法及装置
	朱前坤; 胡剑琇; 陈建邦; 张琼; 杜永峰
	2020-06-16
专利权人	兰州理工大学
公开日期	2020-06-16
授权国家	中国
专利类型	发明申请
摘要	本发明公开一种远距离机器视觉振动测量方法及装置。本发明通过安装有单反长焦望远镜的智能移动设备采集超远距离待测物体的振动视频片段，并由存储数据模块传输到计算机；采用视觉振动测量分析，并通过Python语言利用OpenCV计算机视觉库，在Pycharm上实现。本发明解决现有传统布置传感器及数据采集设备过于繁琐、费时的问题，利用简单的识别装置，便于携带，能够随时随地采集数据，达到对结构随时随地进行监测的目的；通过在超远距离下采集数据并对视频进行识别分析的非接触式测量，能够对地理位置特殊难以布置传统设备的结构进行检测，达到适用性较大的目的，这样的应用范围更广，便于结构监测。
申请日期	2020-03-06
优先权日	2020-03-06
专利状态	驳回
申请号	CN202010148912.9
公开（公告）号	CN111289087A
IPC 分类号	G01H9/00 ; G06T7/13 ; G06T7/80
专利代理人	何诚慧
代理机构	兰州振华专利代理有限责任公司
CPC分类号	G01H9/00 ; G06T2207/10004 ; G06T7/13 ; G06T7/80
权利要求	1.一种远距离机器视觉振动测量装置，其特征在于：包括图像采集模块、数据存储模块和数据处理模块，所述图像采集模块、数据存储模块之间电性连接，所述数据存储模块、数据处理模块之间电性连接；所述图像采集模块由具有拍照功能的智能移动设备和与智能移动设备镜头匹配的单反长焦望远镜组成；所述数据存储模块接收图像采集模块拍摄的图像信息，并将接收的图像信息传输给数据处理模块；所述数据处理模块主要包括图像预处理单元、视觉振动测量单元；所述图像预处理单元、视觉振动测量单元之间电性连接；所述图像预处理单元、视觉振动测量单元通过Python语言利用OpenCV计算机视觉库，在Pycharm上实现。 2.如权利要求1所述一种远距离机器视觉振动测量装置，其特征在于：所述具有拍照功能的智能移动设备为具有拍照功能的手机、平板电脑、摄像机中的一种。 3.如权利要求1所述一种远距离机器视觉振动测量装置，其特征在于：所述与智能移动设备镜头匹配的单反长焦望远镜的镜头为16-35倍变倍调焦。 4.一种远距离机器视觉振动测量方法，其特征在于：包括图像采集、存储数据和数据处理，所述图像采集通过图像采集模块实现，所述存储数据通过数据存储模块实现，所述数据处理通过数据处理模块实现，所述图像采集模块、数据存储模块之间电性连接，所述数据存储模块、数据处理模块之间电性连接；所述图像采集通过具有拍照功能的智能移动设备和与智能移动设备镜头匹配的单反长焦望远镜采集图像信息；将图像采集模块固定安装于测量点，所述测量点与待测物体之间的距离为20-1000米；所述数据存储模块接收图像采集模块拍摄的图像信息，并将接收的图像信息传输给数据处理模块；所述数据处理模块主要包括图像预处理单元、视觉振动测量单元，数据处理模块接收数据存储模块传输的图像信息，首先将图像信息通过图像预处理单元进行图像预处理，经过图像预处理的图像信息再通过视觉振动测量单元进行视觉振动测量得到视觉识别位移曲线。 5.如权利要求4所述一种远距离机器视觉振动测量方法，其特征在于：所述图像预处理单元的预处理步骤如下：首先，将图像信息进行图像修正，将弯曲的部分修成直线；然后，将经过修正的图像信息边缘进行图像增强。 6.如权利要求5所述一种远距离机器视觉振动测量方法，其特征在于：所述图像修正与图像增强之间还包括降噪滤波。 7.如权利要求5所述一种远距离机器视觉振动测量方法，其特征在于：所述图像修正步骤为，采用张正友相机标定方法，准备棋盘格图像，棋盘大小为9×7，每个单元大小为30mm×30mm，使用相机在不同角度下拍摄的图像信息；对每一张图像信息提取角点信息；对每一张图像信息提取亚像素角点信息；在棋盘标定图上绘制找到的内角点；利用算法相机标定，查看标定效果利用标定结果对棋盘图进行修正；所拍摄的图像信息经修正后，原本弯曲的部分被修成直线。 8.如权利要求5所述一种远距离机器视觉振动测量方法，其特征在于：所述图像增强步骤为，双边滤波算法进行降噪，采用ACE图像增强算法对图像信息边缘进行增强得到边缘增强的图像信息。 9.如权利要求8所述一种远距离机器视觉振动测量方法，其特征在于：所述视觉振动测量单元的提取算法为边缘检测法和光流法，将经过边缘增强的图像信息通过边缘检测法和光流法得到视觉识别位移曲线。
引用专利	CN104089697A;CN107209404A;CN108593087A;CN109883533A;CN110751677A;CN203069876U
被引用专利数量	2
简单法律状态	失效
文献类型	专利
条目标识符	https://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/107651
专题	土木工程学院
推荐引用方式 GB/T 7714	朱前坤,胡剑琇,陈建邦,等. 一种远距离机器视觉振动测量方法及装置[P]. 2020-06-16.