[發明專利]一種機械振動頻率可視化測量裝置及其方法

在審

• 申請號: 202010844708.0
• 申請日: 2020-08-20
• 公開（公告）號: CN111854924A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 蘇磊;沈小軍;徐琴;曹博源
• 申請（專利權）人: 國網上海市電力公司;上海慕榮電氣有限公司
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00;G01H1/06
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 葉敏華

1.一種機械振動頻率可視化測量裝置，其特征在于，包括依次連接的光學鏡頭(1)、光強變化感知模塊(2)、數據處理模塊(3)以及顯示模塊(4)，所述光強變化感知模塊(2)、數據處理模塊(3)和顯示模塊(4)分別連接至直流電源(5)，所述光學鏡頭(1)用于將物體表面的反射光傳輸給光強變化感知模塊(2)；

所述光強變化感知模塊(2)根據物體表面的反射光，輸出物體表面對應的光強變化矩陣給數據處理模塊(3)；

所述數據處理模塊(3)用于對光強變化矩陣進行解碼處理，以得到物體表面對應的振動頻率值；

所述顯示模塊(4)按照RGB值與振動頻率值的對應關系，將物體表面的振動頻率以彩色圖像的方式進行顯示；

所述直流電源(5)用于分別提供電能給光強變化感知模塊(2)、數據處理模塊(3)以及顯示模塊(4)。

2.根據權利要求1所述的一種機械振動頻率可視化測量裝置，其特征在于，所述數據處理模塊(3)通過通信模塊(6)分別與光強變化感知模塊(2)、顯示模塊(4)連接。

3.根據權利要求2所述的一種機械振動頻率可視化測量裝置，其特征在于，所述通信模塊(6)采用USB協議或TCP/IP協議。

4.根據權利要求1所述的一種機械振動頻率可視化測量裝置，其特征在于，所述數據處理模塊(3)連接有存儲模塊(7)，所述存儲模塊(7)用于存儲數據處理模塊(3)輸出的所有數據。

5.根據權利要求4所述的一種機械振動頻率可視化測量裝置，其特征在于，所述存儲模塊(7)具體為SD存儲卡。

6.根據權利要求1所述的一種機械振動頻率可視化測量裝置，其特征在于，所述光強變化感知模塊(2)包含多個像素感知單元，每個像素感知單元對應于物體表面的一個區域。

7.根據權利要求6所述的一種機械振動頻率可視化測量裝置，其特征在于，所述光強變化感知模塊(2)具體為CeleX-V感光器件。

8.一種應用如權利要求4所述裝置的機械振動頻率可視化測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、光學鏡頭將物體表面的反射光傳輸至光強變化感知模塊；

S2、光強變化感知模塊根據物體表面的反射光，輸出物體表面對應的光強變化矩陣，該光強變化矩陣包含多個對應于物體表面不同區域的光強變化數據；

S3、數據處理模塊對接收的光強變化矩陣進行解碼，得到對應的頻率矩陣，該頻率矩陣包含多個對應于物體表面不同區域的振動頻率值；

S4、存儲模塊接收并存儲光強變化矩陣及對應的頻率矩陣；

S5、按照RGB值與振動頻率值的對應關系，顯示模塊將接收的頻率矩陣轉換為對應的彩色圖像進行顯示。

9.根據權利要求8所述的一種機械振動頻率可視化測量方法，其特征在于，所述光強變化數據具體為：

a(x，y)＝(x，y，Polarity，Timestamp)

其中，a(x，y)為物體表面像素坐標為(x，y)的區域所對應的光強變化數據，x為像素橫坐標，y為像素縱坐標，Polarity為光強極性，Polarity為0時，表示光強由強變弱，Polarity為1時，表示光強由弱變強，Timestamp為光強變化發生的時間戳。

10.根據權利要求9所述的一種機械振動頻率可視化測量方法，其特征在于，所述振動頻率值具體為：

ΔT_i，j＝Timestamp_i-Timestamp_j

其中，f(x，y)為物體表面像素坐標為(x，y)的區域所對應的振動頻率值，Sum為ΔT_i，j時間內光強變化發生的次數，Timestamp_i和Timestamp_j分別為光強變化發生的第i個時間戳和第j個時間戳，具體的，在ΔT_i，j時間內，從時間戳Timestamp_i開始，每檢測到光強極性發生一次變化，則Sum的數值就累加1，直至到達時間戳Timestamp_j結束。