基于機器視覺的柔性體振動測量系統(tǒng)研究.pdf

1、大型柔性結構體在工業(yè)和民用生活領域被廣泛地應用。柔性結構體因為固有的彈性作用，不可避免的會出現(xiàn)振動現(xiàn)象，然而這些振動會對結構的安全性能、結構的強度和使用壽命造成嚴重的損害。為此，本文提出了一種基于機器視覺的非接觸測量方法，它可以實現(xiàn)多點振動的同步測量，也可以很好的解決測量的跨度大、測量環(huán)境危險、測量點多和測量傳感器布置不方便等問題，是一種快速便捷的振動測量手段，有很好的實用性。
　　首先，本文分析了目前研究現(xiàn)狀并總結了存在的研究問

2、題，提出了基于單目機器視覺的柔性體振動測量解決方案，搭建了實驗所需要的機器視覺振動測量系統(tǒng)，選用張正友的相機標定方法作為相機內外參數(shù)的主要提取方法。另外，根據現(xiàn)場測試的實際情況，本文又設計了激光測距的標定方法和已知參照物尺寸的直接標定方法。
　　在圖像的預處理部分，本文選用快速中值濾波算法濾除圖像噪聲，并且采用ROI技術來降低圖像運算冗余。在測量前，采用Hough直線提取算法提取了圖像中標志性直線作為輔助線建立參考坐標。在圖像處理

3、算法部分，將目標振動跟蹤分為目標的特征檢測和目標動態(tài)跟蹤算法兩個方向進行研究?？紤]到跟蹤環(huán)境和目標的復雜性，設計了OSTU閾值、SURF描述子和Meanshift三種特征檢測跟蹤算法。在動態(tài)跟蹤算法部分，為了解決目標跟蹤丟失、相機平臺振動的干擾和多目標同步測量問題，在跟蹤算法中增加卡爾曼動態(tài)濾波方法，并設計了多特征融合目標跟蹤算法。利用Opencv開源視覺框架完成相機標定算法、圖像處理算法和振動分析軟件系統(tǒng)的設計，在VS2013編程平臺