[发明专利]一种实时获取振动物体表面四维振动信息的测量方法

权利要求书

1.一种实时获取振动物体表面四维振动信息的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）获取三维信息：利用RGB-D摄像机散斑测距原理对振动物体表面进行测量，获取振动物体表面所有点的深度信息，每个点的深度信息与深度图上对应的x、y图像坐标通过小孔成像原理映射到RGB-D摄像机坐标空间中，即在不借助任何标记点或接触式传感器的条件下获得振动物体表面所有点的三维信息（X, Y, Z）；

（2）获取四维信息：根据所述RGB-D摄像机的帧率f设定振动数据采样时间间隔Δt，利用RGB-D摄像机采集数据的实时性，实时记录各时刻振动物体表面所有点的三维信息，即得到振动物体表面所有点的四维信息（X, Y, Z, t）；

（3）提取目标测量点：根据实际需要提取振动表面上任意位置的点、线或者局部面积的四维信息，分析其振动特性。

2.根据权利要求1所述的一种实时获取振动物体表面四维振动信息的测量方法，其特征在于，所述步骤（2）包括以下步骤：

（2.1）根据摄像机帧率f与采样时间间隔Δt成反比例的关系，由所述RGB-D摄像机的帧率f设定振动数据采样时间间隔Δt；

（2.2）利用所述RGB-D摄像机采集数据的实时性，每隔时间Δt采集一次振动数据，实时记录下各时刻振动物体表面所有点的三维信息；

（2.3）根据四维时空坐标的定义，取X轴、Y轴、Z轴、时间轴四个坐标轴组成四维时空坐标系，将各时刻下的三维振动信息用四维时空坐标系表达，获得振动物体表面所有点的四维信息（X, Y, Z, t）。

3.根据权利要求1所述的一种实时获取振动物体表面四维振动信息的测量方法，其特征在于，所述步骤（3）包括如下步骤：

（3.1）根据分析需要选取分析数据的时间间隔Δt’，Δt’≥Δt；

（3.2）根据分析需要确定振动表面上的点、线或者局部面积在振动表面上的位置；

（3.3）根据步骤（3.1）、（3.2）所确定的时间间隔和位置，提取振动表面上目标位置处的四维信息，分析目标位置在时域、频域的振动变化规律；

（3.4）构造一个虚拟的平面截面与各个时刻下的点云垂直相交，振动表面上目标位置的点或线位于该截面与点云相交位置处，将虚拟截面一侧的点云去除，即可直观地观察目标位置的点或线的振动变化。