[发明专利]一种船舶设备的非接触式振动信息检测方法及系统

权利要求书

1.一种船舶设备的非接触式振动信息检测方法，其特征在于，该方法包括：

在待监测船舶设备四周分别依次设置四个高速立体视觉装置，所述高速立体视觉装置包括位于同一水平面的两台单目高速相机和分别与两台相机连接的数据处理模块，获取所述高速立体视觉装置的旋转矩阵、平移矩阵和内部标定参数并存入对应的数据处理模块；

利用所述高速立体视觉装置及对应的旋转矩阵、平移矩阵和内部标定参数进行待监测船舶设备的振动监测，以获取与多个振动点一一对应的位置数据和振动数据，并形成振动点数据集合；

利用各个高速立体视觉装置之间的相对位置及获取的振动点的位置数据判断各个高速立体视觉装置之间是否存在共同振动点，对共同振动点的多个振动数据进行融合以得到融合后的振动数据，利用共同振动点的融合数据更新振动点的数据集合；

利用更新后的振动点的数据集合进行待监测船舶设备的运行状态判断。

2.根据权利要求1所述的一种船舶设备的非接触式振动信息检测方法，其中，所述内部标定参数包括每个相机的焦距、中心点坐标和镜头畸变参数。

3.根据权利要求1所述的一种船舶设备的非接触式振动信息检测方法，其中，利用被测振动信号的频率确定所述高速立体视觉装置的帧率。

4.根据权利要求1所述的一种船舶设备的非接触式振动信息检测方法，其中，选取待监测船舶设备的机身部位图像区域及与外部设备管路连接部位的图像区域作为关注区域。

5.根据权利要求1所述的一种船舶设备的非接触式振动信息检测方法，其中，利用所述高速立体视觉装置及对应的旋转矩阵、平移矩阵和内部标定参数进行待监测船舶设备的振动监测包括：

通过特征点检测算法自动检测，针对关注区域在自动检测的特征点进行特征点的匹配；

或者，在初始帧手动选择关注区域和特征点，后续采用跟踪算法保持对指定关注位置的持续振动测量。

6.根据权利要求1所述的一种船舶设备的非接触式振动信息检测方法，其中，利用更新后的振动点的数据集合进行待监测船舶设备的运行状态判断包括：

对检测到的振动点三维信息数据，利用数据分析算法区分是否偏离正常状态数据，进而判断设备的运行健康状态。

7.根据权利要求6所述的一种船舶设备的非接触式振动信息检测方法，其中，利用更新后的振动点的数据集合进行待监测船舶设备的运行状态判断还包括：

计算每一帧下每一个特征点的位移、加速度信息，对应预设时间段内的一批图像帧计算结果，以获得每一个特征点的位移变化序列、加速度变化序列；

获取已知设备外表面各典型区域在正常工作与异常情况下的位移、加速度变化数据，以生成相关典型特征数据序列；

将每一个特征点的检测结果序列，与相关典型特征数据序列进行聚类对比分析，以判断每一个特种点偏向哪种工况的概率大小，进而加权分析全部特种点工况，进行获得设备的正常或异常判断。

8.一种船舶设备的非接触式振动信息检测系统，其特征在于，该系统包括：

位于待监测船舶设备四周依次分布的四个高速立体视觉装置，所述高速立体视觉装置包括位于同一水平面的两台单目高速相机和分别与两台相机连接的数据处理模块，所述数据处理模块用于获取并缓存对应的高速立体视觉装置的旋转矩阵、平移矩阵和内部标定参数；

振动点数据获取模块，用于利用高速立体视觉装置及对应的旋转矩阵、平移矩阵和内部标定参数进行待监测船舶设备的振动监测，以获取与多个振动点一一对应的位置数据和振动数据，并形成振动点数据集合；

振动点数据融合模块，用于利用高速立体视觉装置之间的相对位置及其获取的振动点的位置数据判断各个高速立体视觉装置之间是否存在共同振动点，对共同振动点的多个振动数据进行融合以得到融合后的振动数据，利用共同振动点的融合数据更新振动点的数据集合；

振动状态判断模块，用于利用更新后的振动点的数据集合进行待监测船舶设备的运行状态判断。