[發(fā)明專利]一種基于視頻圖像的結(jié)構(gòu)振動分析方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110012614.1
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN112686879A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張昭;齊翼;周立憲;劉勝春;張暕;劉臻;李軍輝
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電力科學研究院有限公司;國網(wǎng)河南省電力公司電力科學研究院;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 北京安博達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種基于視頻圖像的結(jié)構(gòu)振動分析方法，其特征在于，所述方法包括：

逐幀獲取待測物沿振動方向振動的視頻圖像，并將各幀視頻圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像；

截取各幀灰度圖像的指定區(qū)域，并計算所述各幀灰度圖像的指定區(qū)域中的最大像素值；

根據(jù)所述各幀灰度圖像的指定區(qū)域中的最大像素值分析待測物的振動頻率和/或振動幅值；

其中，所述各幀灰度圖像的指定區(qū)域在各幀灰度圖像上的位置相同且均包含待測物振動方向上邊界及所述邊界鄰域的一列像素點。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述一列像素點的個數(shù)大于等于三。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述計算所述各幀灰度圖像的指定區(qū)域中的最大像素值，包括：

獲取第i幀灰度圖像的指定區(qū)域中各像素的差分值，并將所述差分值中的最大值對應(yīng)的像素值作為灰度圖像的指定區(qū)域中的最大像素值；

其中，i∈[1～n]，n為待測物視頻圖像的總幀數(shù)。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述各幀灰度圖像的指定區(qū)域中的最大像素值分析待測物的振動頻率和/或振動幅值，包括：

分別去除各幀灰度圖像的指定區(qū)域中的最大像素值的直流分量，獲取各幀灰度圖像對應(yīng)的真實像素值；

根據(jù)各幀灰度圖像對應(yīng)的真實像素值分析待測物的振動頻率和/或振動幅值。

5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述分別去除各幀灰度圖像的指定區(qū)域中的最大像素值的直流分量，獲取各幀灰度圖像對應(yīng)的真實像素值，包括：

按下式確定第i幀灰度圖像對應(yīng)的真實像素值P_r,i：

P_r,i＝P_i-P_m

上式中，P_i為第i幀灰度圖像的指定區(qū)域中的最大像素值，P_m為各幀灰度圖像的指定區(qū)域中的最大像素值的平均值。

6.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)各幀灰度圖像對應(yīng)的真實像素值分析待測物的振動頻率和/或振動幅值，包括:

由各幀灰度圖像對應(yīng)的真實像素值組成像素序列；和

對所述像素序列進行傅立葉變換獲取待測物的振動頻率；和/或

基于所述像素序列，按下式確定待測物的振動幅值Z：

上式中，Y為待測物的長度，M為像素序列的幅值，G為待測物在圖像上的投影所占的像素個數(shù)。

7.一種基于視頻圖像的結(jié)構(gòu)振動分析裝置，其特征在于，所述裝置包括：

轉(zhuǎn)化模塊，用于逐幀獲取待測物沿振動方向振動的視頻圖像，并將各幀視頻圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像；

計算模塊，用于截取各幀灰度圖像的指定區(qū)域，并計算所述各幀灰度圖像的指定區(qū)域中的最大像素值；

分析模塊，用于根據(jù)所述各幀灰度圖像的指定區(qū)域中的最大像素值分析待測物的振動頻率和/或振動幅值；

其中，所述各幀灰度圖像的指定區(qū)域在各幀灰度圖像上的位置相同且均包含待測物振動方向上邊界及所述邊界鄰域的一列像素點。

8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述一列像素點的個數(shù)大于等于三。

9.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述計算所述各幀灰度圖像的指定區(qū)域中的最大像素值，包括：

獲取第i幀灰度圖像的指定區(qū)域中各像素的差分值，并將所述差分值中的最大值對應(yīng)的像素值作為灰度圖像的指定區(qū)域中的最大像素值；

其中，i∈[1～n]，n為待測物視頻圖像的總幀數(shù)。

10.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述分析模塊，包括：

獲取單元，用于分別去除各幀灰度圖像的指定區(qū)域中的最大像素值的直流分量，獲取各幀灰度圖像對應(yīng)的真實像素值；

分析單元，用于根據(jù)各幀灰度圖像對應(yīng)的真實像素值分析待測物的振動頻率和/或振動幅值。