[發明專利]一種塔式起重機結構的非接觸振動檢測方法

無效

• 申請號: 201210524875.2
• 申請日: 2012-12-10
• 公開（公告）號: CN103033253A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 姚峰林;趙婕;寧少慧;高崇仁
• 申請（專利權）人: 太原科技大學
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種塔式起重機結構的非接觸振動檢測方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1，采用工業級CCD攝像頭對塔式起重機結構進行拍攝，得到一幅目標圖像和一路塔機運行過程中的視頻，并對視頻進行分解，得到多幅連續的視頻分解圖像；

步驟2，對目標圖像和視頻分解圖像分別使用ROI方法獲取感興趣區域；并將目標圖像的感興趣區域作為對比圖像，將視頻分解圖像的感興趣區域作為圖像跟蹤區域；

步驟3，根據步驟2得到的圖像跟蹤區域，在步驟1得到的每一幅視頻分解圖像中，選取對應區域的圖像作為待匹配圖像；

步驟4，對步驟2得到的對比圖像以及步驟3得到的多幅待匹配圖像，分別進行Hessian變換，并從中提取興趣點；

步驟5，對步驟4得到的兩組興趣點分別進行Harr小波變換，并提取特征點，得到兩個特征點集；

步驟6，對步驟5得到的兩個特征點集進行粗匹配，得到各個待匹配圖像與對比圖像之間的匹配點集；

粗匹配采用最鄰近向量匹配方法，具體實現過程如下：

采用特征點的特征向量的歐式距離作為相似性測度，設N₁和N₂分別是對比圖像P和任意一幅待匹配圖像Q的特征點集合，對于N₁中的第m個特征點p_m，在N₂中與p_m的特征向量的歐氏距離最小的特征點為q_mj和q′_mj，對應的歐氏距離分別為d_mj和d′_mj，如果d_mj/d′_mj≤T，T為閾值，則認為p_m和q_mj為對應匹配點；

步驟7，采用拉伊達準則，對步驟6得到的多個匹配點集分別進行精確匹配，剔除“離群”點；

對其中一個匹配點集的精確匹配方法為：

求得該匹配點集中所有粗匹配點的歐氏距離平均值令常數

設y_i＝x_i-a₀，其中x_i為第i對粗匹配點的歐氏距離；則x_i＝y_i+a₀；

得到用常數a₀以及所有粗匹配對的歐氏距離與a₀的差表示的平均值表達式：

x‾=1nΣi=1nxi=1nΣi=1n(yi+a0)=a0+1nΣi=1nyi;]]>

帶入到貝賽爾公式

得到標準差為：σ=1n-1Σi=1n(xi-a0-1nΣi=1nyi)2=1n-1[Σi=1nyi2-1n(Σi=1nyi)2]]]>

計算歐氏距離值x_i的偏差

設定一個動態參數k＝k₀+k_w，k₀為一個恒定的初始值，k_w為k的變化梯度；濾波過程中實時調整k_w，直到濾波處理后數據的有效匹配點個數小于濾波前個數且大于濾波前個數的3/4；

若|v_i|＞kσ，則判定此匹配點為離群點，剔除其對應的匹配對，得到精確匹配點集；

步驟8，對步驟7得到的多個精確匹配點集進行特征點亞像素內插；

步驟9，用最近領域法，在步驟8得到的亞像素內插點找到最匹配的亞像素內插點；

步驟10，將待匹配圖像中亞像素內插點與目標圖像中的亞像素內插點相減，得到圖像跟蹤區域內塔式起重機感興趣區域的振動曲線。