[发明专利]一种非接触式微小振动视觉测量方法

权利要求书

1.一种非接触式微小振动视觉测量方法，包括如下步骤：

步骤S1：采集自然界中振动物体的视频数据以提取出微小振动信号；

步骤S2：利用傅里叶变换将微小振动信号转化为频域，获取其频谱；

步骤S3：从所述视频数据中提取相机运动信号，对所述相机运动信号进行分析处理后获取衰减系数向量Coe；

步骤S4：将所述衰减系数向量Coe与各微小振动信号的频谱相乘，取平均值后得到振动目标频谱。

2.根据权利要求1所述的一种非接触式微小振动视觉测量方法，其特征在于，在对采集到的视频数据提取微小振动信号之前，还包括，利用颜色空间转换，将采集的视频从RGB空间转化为YIQ空间，并提取出亮度通道的视频序列。

3.根据权利要求2所述的一种非接触式微小振动视觉测量方法，其特征在于，所述提取微小振动信号具体包括，从亮度通道的视频序列中提取第一帧图像，选出振动目标区域，利用边缘检测算子canny算子对所述振动目标区域边缘检测，将生成的与原图像尺寸相同的二值边缘图像作为边缘掩膜ImageMask，利用该掩膜与视频各帧进行点乘，获得新的视频序列，并以新视频序列的第一帧为参考帧，将其余各帧的亮度值减去第一帧的亮度值，然后提取边缘上各像素点的时间维亮度信号，所述时间维亮度信号为微小振动信号。

4.根据权利要求3所述的一种非接触式微小振动视觉测量方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括，

步骤S31：从亮度通道视频序列第一帧图像的背景区域中，手动框选出包含静止物体的边缘的区域，采用步骤S1中相同的提取方法，提取出时间维信号，得到相机运动信号；

步骤S32：对所述相机运动信号进行傅里叶变换获得其频谱，并将该频谱代入自然常数e的负指数函数中，计算得到与该频谱相应的衰减系数向量Coe，并用如下公式表示：

Coe＝e^-δ×sp

其中，sp表示归一化之后的相机运动信号的频谱，值域为[0,1]；δ用于控制衰减速度，并用如下公式表示：

其中，μ表示归一化后的频谱sp的能量平均值。

5.根据权利要求1所述的一种非接触式微小振动视觉测量方法，其特征在于，所述微小振动信号的振动方向为任意方向。

6.根据权利要求1所述的一种非接触式微小振动视觉测量方法，其特征在于，所述视频数据为AVI、MOV或者MP4视频格式。