機器視覺動態撓度

　　機器視覺動態撓度
機器視覺動態撓度 視頻傳感器技術的基本原理是通過裝有光學鏡頭的攝影機捕獲一個時間段內結構的動態位移過程，再利用圖像匹配技術和亞像素技術獲得高精度的橋梁結構振動位移，通過坐標變換得到用距離單位表示的動態振動位移時程曲線，原理圖見下圖：

　　性能指標

　　系統特點

　　ü 產品測量精度高，精度達到0.01mm；

　　ü 可執行結構動態位移測量，測量頻率從0~150HZ;

　　ü 測量效率高，可同時測量多個測點；

　　ü 遠距離非接觸測量，測量距離遠達2公里；

　　ü 輕質便攜、組裝快捷、單人輕松操作；

　　ü 軟件數據處理功能強大，實時出具測量結果；

　　ü 數據一鍵上傳到云端，安全快捷；

　　ü 測量過程人員設備安全性高；

　　ü 產品連續穩定，耐候性健壯性強。

　　某橋測試數據

　　為驗證視頻圖像傳感技術動態位移測量系統的遠距離、高精度和非接觸式測量的可行性和魯棒性，選擇了某長江大橋進行現場實測試驗，同時進行了動力性能識別和多目標點位移同時測量的可行性的驗證，

　　總結了現場測量中遇到的外界干擾因素，對系統的穩定性展開分析。

　　測試前，將視頻位移傳感系統架設在穩定的地面上，數據采集點距離大橋跨中待測目標約1000m，現場測試如圖。測試目標為4/8測點以及2/8測點。測試中未設置標靶，皆選擇橋梁某一特征區域作為待測目標，如圖中（b）和（c）中的選框。

　　現場測試的衛星圖像和待測點的目標位置

　　圖：跨中動態位移時程曲線及其頻譜圖

　　上圖為3600秒（1小時）位移時程曲線，從圖中可以看出跨中豎向位移在40厘米范圍內。右側為動態位移頻譜曲線，從橫向振動頻譜曲線中可以識別出一階橫向基頻為0.049Hz。從豎向振動位移頻譜曲線中可以識別出四階振動頻率分別為0.122、0.234、0.337、0.371。從橫向振動信號中，還可以其它幾階頻率為0.093、0.122、0.244Hz。

　　車輛荷載過橋的頻率為0.01-0.02Hz，周期約為50到100秒，車速約為50到100公里每小時。

　　跨中振動速度頻譜圖

　　從跨中振動速度頻譜圖中可以清晰的看出，豎向自振頻率的為0.122、0.234、0.337、0.371、0.449、0.571、0.591、0.698（橋塔）；橫向振動頻率為0.049、0.093（縱飄）、0.122、0.244。

跨中加速度響應頻譜圖

　　通常，特大跨懸索橋橫向基頻頻率低、環境激勵較小，采用加速度傳感器難以識別出其基頻，因此，位移傳感器和速度傳感器更適合識別橫向基頻。

速度譜

　　加速度頻譜

　　吊桿內力測試