[發明專利]大型柔性結構振動位移的雙目攝影測量方法有效
| 申請號： | 201410191705.6 | 申請日： | 2014-05-08 |
| 公開（公告）號： | CN103954221A | 公開（公告）日： | 2014-07-30 |
| 發明（設計）人： | 王聰;許暢;高晶波;張春芳 | 申請（專利權）人： | 哈爾濱工業大學 |
| 主分類號： | G01B11/03 | 分類號： | G01B11/03;G01H11/00;G01C11/08 |
| 代理公司： | 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109 | 代理人： | 張利明 |
| 地址： | 150001 黑龍*** | 國省代碼： | 黑龍江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 大型 柔性 結構 振動 位移 雙目 攝影 測量方法 | ||
1.一種大型柔性結構振動位移的雙目攝影測量方法，其特征在于，它包括以下步驟：
步驟一：標定工業相機，所述工業相機的數量為2-5個；
步驟二：激振被測柔性結構，同時通過單片機控制所有工業相機同步觸發，進行被測柔性結構被測點振動位移的拍攝；
步驟三：對所有工業相機拍攝獲得的圖像進行處理，利用角點檢測算法獲得測點的像素坐標，再利用雙目三維重構技術獲得每一時刻測點的物方坐標，從而得到被測柔性結構的振動位移曲線。
2.根據權利要求1所述的大型柔性結構振動位移的雙目攝影測量方法，其特征在于，標定工業相機的具體方法為：
采用標定板對工業相機進行標定，所述標定板為由黑白相間的正方形構成的7×9的棋盤格，正方形邊長為5mm；設置標定板的位置，使每一個工業相機的視場范圍覆蓋完整的標定板，并采用工業相機拍攝標定板的靜止圖像，完成標定。
3.根據權利要求2所述的大型柔性結構振動位移的雙目攝影測量方法，其特征在于，工業相機的數量為2個，步驟三中得到被測柔性結構的振動位移曲線的具體方法為：
由2個工業相機同時拍攝被測柔性結構的被測點，對拍攝獲得的圖像進行處理后，建立方程組如下：
式中，Zc1為第一工業相機在其光心坐標系下，測點P的Z軸坐標值，(u1,v1)為測點P的像素坐標值，(Xw,Yw,Zw)為測點P的物方坐標值，N1為第一工業相機的內參數矩陣，M1為第一工業相機的外參數矩陣，Q1為第一工業相機的投影矩陣，Q1＝N1M1；
Zc2為第二工業相機在其光心坐標系下，測點P的Z軸坐標值，(u2,v2)為測點P的像素坐標值，(Xw,Yw,Zw)為測點P的物方坐標值，N2為第二工業相機的內參數矩陣，M2為第二工業相機的外參數矩陣，Q2為第二工業相機的投影矩陣，Q2＝N2M2；
上述光心坐標系表示以工業相機的光心為原點，光軸為Z軸的坐標系；
對上述方程組進行處理，獲得超定方程：
式中Q1ij表示Q1的第i行第j列，i＝1，2，3，j＝1，2，3，4；
Q2ij表示Q2的第i行第j列，i＝1，2，3，j＝1，2，3，4；
整理超定方程，得到：
設定
則上式變形為Kh＝U，
求解獲得h的最小二乘解：
h＝(KTK)-1KTU，
由此求解獲得隨時間變化的測點P的物方坐標值，進而獲得被測柔性結構的振動位移曲線。
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