[發明專利]低幀率相機視覺振動測量裝置

有效

• 申請號: 201510167792.6
• 申請日: 2015-04-10
• 公開（公告）號: CN104764536B
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 楊波;萬新軍;張薇;舒新煒;錢偉;張婧京;解樹平
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: G01J9/00
• 分類號: G01J9/00
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司31204
• 代理人: 郁旦蓉

技術領域

本發明涉及一種能夠測量出高頻率振動的物體的振動信息的低幀率相機視覺振動測量裝置。

背景技術

雙目視覺系統測量振動是計算機雙目視覺測距的應用之一，用于對不同頻率的振動進行測量。目前使用的雙目視覺測量高頻率振動的待測物體的振動信息都是利用高速相機進行測量的，低幀率相機只能用于測量低頻率振動的物體的振動信息，無法滿足高頻率振動的需要。首先，通過高速相機對拍攝待測物體進行拍攝從而得到該物體的拍攝圖像，并通過雙目視覺算法分析獲取每一幀之間的數據差異，最后得到該物體的振動信息。但是，由于高速相機的成本極高，因此，使得高速相機的使用范圍收到很大限制、沒有被廣泛使用。

發明內容

本發明是為了解決上述問題而進行的，目的在于提供一種成本低且能夠測量出高頻率振動的待測物體的振動信息的低幀率相機視覺振動測量裝置。

本發明提供了一種低幀率相機視覺振動測量裝置，具有這樣的特征，利用偶數個低幀率相機測量高頻率振動的待測物體的振動信息，包括：相機定位部，對按照預定順序排列且朝向待測物體的偶數個低幀率相機進行定位，偶數個低幀率相機分別對待測物體進行拍攝從而得到相應的拍攝圖像，并且將相鄰的兩個低幀率相機作為一個相機組，每個相機組包含位于左側的左側相機和位于右側的右側相機；相機位置關系獲得部，通過對每個低幀率相機進行標定從而獲得每個低幀率相機的內部參數矩陣、每個相機組中的左側相機與右側相機之間的組內位置關系矩陣、以及每個相機組中的左側相機或右側相機與第一個相機組中位于相同側的低幀率相機之間的組間位置關系矩陣；拍攝控制部，與每個低幀率相機相連接，用于控制每個相機組中的兩個低幀率相機同時進行拍攝，并控制相鄰的兩個相機組之間的拍攝間隔時間；圖像存儲部，對每個低幀率相機和拍攝得到的拍攝圖像進行對應存儲；以及振動信息計算部，根據內部參數矩陣、組內位置關系矩陣以及組間位置關系矩陣計算振動信息。

在本發明提供的低幀率相機視覺振動測量裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，組間位置關系矩陣為每個相機組中的左側相機與第一個相機組中的左側相機之間的位置關系，振動信息計算部包含：平面位置坐標獲取單元，用于獲取待測物體在每個拍攝時間時在相對應的左側相機和右側相機下的左側平面位置坐標和右側平面位置坐標；空間位置坐標計算單元，根據左側平面位置坐標和右側平面位置坐標、相對應的低幀率相機的內部參數矩陣、以及組內位置關系矩陣計算出待測物體在相應的拍攝時間下的空間位置坐標；轉換位置坐標計算單元，根據組間位置關系矩陣計算出空間位置坐標在第一個相機組中的左側相機下的對應位置坐標；以及振動信息計算單元，根據所有的對應位置坐標計算出振動信息。

在本發明提供的低幀率相機視覺振動測量裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，拍攝間隔時間等于一個低幀率相機的拍攝間隔時間與相機組的數量加1后的商。

在本發明提供的低幀率相機視覺振動測量裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，組內位置關系矩陣和組間位置關系矩陣分別包含相應的旋轉矩陣和平移矩陣。

在本發明提供的低幀率相機視覺振動測量裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，振動信息包含振動頻率和振動幅度。

發明的作用和效果

根據本發明所涉及的低幀率相機視覺振動測試裝置，因為以預定順序排列且朝向待測物體的偶數個低幀率相機被相機定位部定位，相鄰的兩個低幀率相機作為一個相機組，每個相機組包含左側相機和右側相機，通過對每個低幀率相機進行標定使得相機位置關系獲得部獲得每個低幀率相機的內部參數矩陣、每個相機組內的左側相機與右側相機的組內位置關系矩陣以及每個左側相機與第一個相機組的左側相機的組間位置關系矩陣，所有的相機組以相同的拍攝間隔時間進行拍攝，每個相機組中的兩個低幀率相機同時進行拍攝從而得到相對應的拍攝圖像，振動信息計算部根據每個低幀率相機的內部參數矩陣、組內位置關系矩陣和組間位置關系矩陣計算出待測物體的振動信息，所以，本發明的低幀率相機視覺振動測量裝置利用偶數個低幀率相機實現了對高頻率振動的待測物體的振動信息進行測量，大大降低了成本。

附圖說明

圖1是本發明的實施例中低幀率相機視覺振動測量裝置的結構框圖；

圖2是本發明的實施例中相機定位部的結構示意圖；以及

圖3是本發明的實施例中低幀率相機視覺振動測量裝置的動作流程圖。

具體實施方式

為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，以下實施例結合附圖對本發明的低幀率相機視覺振動測量裝置作具體闡述。