[發明專利]一種基于機器視覺的低頻振動校準裝置

有效

• 申請號: 201610918006.6
• 申請日: 2016-10-20
• 公開（公告）號: CN106500832B
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 蔡晨光;楊明;劉志華;王穎
• 申請（專利權）人: 中國計量科學研究院;北京化工大學
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00;G01H9/00
• 代理公司: 11203 北京思海天達知識產權代理有限公司
• 代理人: 沈波

1.一種基于機器視覺的低頻振動校準裝置，其特征在于：本校準裝置由標定板(1)、振動臺(2)、照明設備(5)、成像及圖像采集設備(6)、圖像傳輸設備(7)、圖像處理及顯示設備(8)組成；

振動臺工作臺面(3)為振動臺(2)的工作面，被校準低頻振動傳感器或測量儀(4)固定于振動臺工作臺面(3)上，被校準低頻振動傳感器或測量儀(4)與振動臺工作臺面(3)之間為剛性連接，被校準低頻振動傳感器或測量儀(4)與工作臺面(3)具有同一運動特性；成像及圖像采集設備(6)與被校準低頻振動傳感器或測量儀(4)相對應；標定板(1)與振動臺工作臺面(3)相對應，并且兩者位于同一平面內；成像及圖像采集設備(6)固定于隔振臺上，成像及圖像采集設備(6)垂直于振動臺工作臺面(3)，成像及圖像采集設備(6)與標定板(1)、振動臺工作臺面(3)所組成的同一平面垂直；成像及圖像采集設備(6)與圖像處理及顯示設備(8)由圖像傳輸設備(7)連接，圖像處理及顯示設備(8)實現被校低頻振動傳感器或測量儀(4)的運動特性測量；照明設備(5)放置在振動臺(2)、成像及圖像采集設備(6)之間。

2.根據權利要求1所述的一種基于機器視覺的低頻振動校準裝置，其特征在于：振動臺(2)用于提供低頻振動校準的激勵信號。

3.根據權利要求1所述的一種基于機器視覺的低頻振動校準裝置，其特征在于：標定板(1)用于成像及圖像采集設備中視覺裝置的標定。

4.根據權利要求1所述的一種基于機器視覺的低頻振動校準裝置，其特征在于：照明設備(5)用于提供成像及圖像采集設備的照明。

5.根據權利要求1所述的一種基于機器視覺的低頻振動校準裝置，其特征在于：成像及圖像采集設備(6)實時拍攝并采集用于低頻振動校準的振動臺移動序列圖像。

6.根據權利要求1所述的一種基于機器視覺的低頻振動校準裝置，其特征在于：圖像傳輸設備(7)用于實時傳輸成像及圖像采集設備采集的低頻振動序列圖像。

7.根據權利要求1所述的一種基于機器視覺的低頻振動校準裝置，其特征在于：圖像處理及顯示設備(8)用于處理采集到的振動序列圖像，所測低頻振動的數據存儲及波形顯示，輸出校準結果。

8.根據權利要求1所述的一種基于機器視覺的低頻振動校準裝置，其特征在于：本低頻振動校準裝置的工作過程如下，

步驟S170：成像及圖像采集設備實時采集低頻振動序列圖像，采集圖像幀數滿足Nyquist采樣定理，保證能夠反映低頻振動傳感器及測量儀的頻率特性；

步驟S180：圖像傳輸設備實時傳輸成像及圖像采集設備采集到的低頻振動原始序列圖像；

步驟S190：圖像處理及顯示設備通過攝像機標定確定圖像坐標系與世界坐標系的對應關系，低頻振動序列圖像的亞像素邊緣檢測處理得到表征低頻振動的圖像坐標點；

步驟S200：通過攝像機標定與亞像素邊緣檢測結果計算對應低頻振動臺幀間圖像的空間位移，進而得到低頻振動的位移或速度或加速度-時間信號；

步驟S210：低頻振動位移或速度或加速度-時間信號的數據存儲與顯示；

步驟S220：輸出低頻振動傳感器或測量儀的校準結果。