機(jī)器視覺動(dòng)態(tài)撓度
機(jī)器視覺動(dòng)態(tài)撓度 視頻傳感器技術(shù)的基本原理是通過裝有光學(xué)鏡頭的攝影機(jī)捕獲一個(gè)時(shí)間段內(nèi)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)位移過程，再利用圖像匹配技術(shù)和亞像素技術(shù)獲得高精度的橋梁結(jié)構(gòu)振動(dòng)位移，通過坐標(biāo)變換得到用距離單位表示的動(dòng)態(tài)振動(dòng)位移時(shí)程曲線，原理圖見下圖：

　　性能指標(biāo)

　　系統(tǒng)特點(diǎn)

　　ü 產(chǎn)品測(cè)量精度高，精度達(dá)到0.01mm；

　　ü 可執(zhí)行結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)位移測(cè)量，測(cè)量頻率從0~150HZ;

　　ü 測(cè)量效率高，可同時(shí)測(cè)量多個(gè)測(cè)點(diǎn)；

　　ü 遠(yuǎn)距離非接觸測(cè)量，測(cè)量距離遠(yuǎn)達(dá)2公里；

　　ü 輕質(zhì)便攜、組裝快捷、單人輕松操作；

　　ü 軟件數(shù)據(jù)處理功能強(qiáng)大，實(shí)時(shí)出具測(cè)量結(jié)果；

　　ü 數(shù)據(jù)一鍵上傳到云端，安全快捷；

　　ü 測(cè)量過程人員設(shè)備安全性高；

　　ü 產(chǎn)品連續(xù)穩(wěn)定，耐候性健壯性強(qiáng)。

　　某橋測(cè)試數(shù)據(jù)

　　為驗(yàn)證視頻圖像傳感技術(shù)動(dòng)態(tài)位移測(cè)量系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離、高精度和非接觸式測(cè)量的可行性和魯棒性，選擇了某長江大橋進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)試驗(yàn)，同時(shí)進(jìn)行了動(dòng)力性能識(shí)別和多目標(biāo)點(diǎn)位移同時(shí)測(cè)量的可行性的驗(yàn)證，

　　總結(jié)了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量中遇到的外界干擾因素，對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性展開分析。

　　測(cè)試前，將視頻位移傳感系統(tǒng)架設(shè)在穩(wěn)定的地面上，數(shù)據(jù)采集點(diǎn)距離大橋跨中待測(cè)目標(biāo)約1000m，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試如圖。測(cè)試目標(biāo)為4/8測(cè)點(diǎn)以及2/8測(cè)點(diǎn)。測(cè)試中未設(shè)置標(biāo)靶，皆選擇橋梁某一特征區(qū)域作為待測(cè)目標(biāo)，如圖中（b）和（c）中的選框。

　　現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的衛(wèi)星圖像和待測(cè)點(diǎn)的目標(biāo)位置

　　圖：跨中動(dòng)態(tài)位移時(shí)程曲線及其頻譜圖

　　上圖為3600秒（1小時(shí)）位移時(shí)程曲線，從圖中可以看出跨中豎向位移在40厘米范圍內(nèi)。右側(cè)為動(dòng)態(tài)位移頻譜曲線，從橫向振動(dòng)頻譜曲線中可以識(shí)別出一階橫向基頻為0.049Hz。從豎向振動(dòng)位移頻譜曲線中可以識(shí)別出四階振動(dòng)頻率分別為0.122、0.234、0.337、0.371。從橫向振動(dòng)信號(hào)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(shí)。

　　跨中振動(dòng)速度頻譜圖

　　從跨中振動(dòng)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(dòng)頻率為0.049、0.093（縱飄）、0.122、0.244。

跨中加速度響應(yīng)頻譜圖

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

速度譜

　　加速度頻譜

　　吊桿內(nèi)力測(cè)試