低帧率相机视觉振动测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种能够测量出高频率振动的物体的振动信息的低帧率相机视觉振 动测量装置。
【背景技术】
[0002] 双目视觉系统测量振动是计算机双目视觉测距的应用之一，用于对不同频率的振 动进行测量。目前使用的双目视觉测量高频率振动的待测物体的振动信息都是利用高速相 机进行测量的，低帧率相机只能用于测量低频率振动的物体的振动信息，无法满足高频率 振动的需要。首先，通过高速相机对拍摄待测物体进行拍摄从而得到该物体的拍摄图像，并 通过双目视觉算法分析获取每一帧之间的数据差异，最后得到该物体的振动信息。但是，由 于高速相机的成本极高，因此，使得高速相机的使用范围收到很大限制、没有被广泛使用。
【发明内容】
[0003] 本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种成本低且能够测量出高 频率振动的待测物体的振动信息的低帧率相机视觉振动测量装置。
[0004] 本发明提供了一种低帧率相机视觉振动测量装置，具有这样的特征，利用偶数个 低帧率相机测量高频率振动的待测物体的振动信息，包括：相机定位部，对按照预定顺序排 列且朝向待测物体的偶数个低帧率相机进行定位，偶数个低帧率相机分别对待测物体进行 拍摄从而得到相应的拍摄图像，并且将相邻的两个低帧率相机作为一个相机组，每个相机 组包含位于左侧的左侧相机和位于右侧的右侧相机；相机位置关系获得部，通过对每个低 帧率相机进行标定从而获得每个低帧率相机的内部参数矩阵、每个相机组中的左侧相机与 右侧相机之间的组内位置关系矩阵、以及每个相机组中的左侧相机或右侧相机与第一个相 机组中位于相同侧的低帧率相机之间的组间位置关系矩阵；拍摄控制部，与每个低帧率相 机相连接，用于控制每个相机组中的两个低帧率相机同时进行拍摄，并控制相邻的两个相 机组之间的拍摄间隔时间；图像存储部，对每个低帧率相机和拍摄得到的拍摄图像进行对 应存储；以及振动信息计算部，根据内部参数矩阵、组内位置关系矩阵以及组间位置关系矩 阵计算振动信息。
[0005] 在本发明提供的低帧率相机视觉振动测量装置中，还可以具有这样的特征：其中， 组间位置关系矩阵为每个相机组中的左侧相机与第一个相机组中的左侧相机之间的位置 关系，振动信息计算部包含：平面位置坐标获取单元，用于获取待测物体在每个拍摄时间时 在相对应的左侧相机和右侧相机下的左侧平面位置坐标和右侧平面位置坐标；空间位置坐 标计算单元，根据左侧平面位置坐标和右侧平面位置坐标、相对应的低帧率相机的内部参 数矩阵、以及组内位置关系矩阵计算出待测物体在相应的拍摄时间下的空间位置坐标；转 换位置坐标计算单元，根据组间位置关系矩阵计算出空间位置坐标在第一个相机组中的左 侧相机下的对应位置坐标；以及振动信息计算单元，根据所有的对应位置坐标计算出振动 信息。
[0006] 在本发明提供的低帧率相机视觉振动测量装置中，还可以具有这样的特征：其中， 拍摄间隔时间等于一个低帧率相机的拍摄间隔时间与相机组的数量加1后的商。
[0007] 在本发明提供的低帧率相机视觉振动测量装置中，还可以具有这样的特征：其中， 组内位置关系矩阵和组间位置关系矩阵分别包含相应的旋转矩阵和平移矩阵。
[0008] 在本发明提供的低帧率相机视觉振动测量装置中，还可以具有这样的特征：其中， 振动信息包含振动频率和振动幅度。
[0009] 发明的作用和效果
[0010] 根据本发明所涉及的低帧率相机视觉振动测试装置，因为以预定顺序排列且朝向 待测物体的偶数个低帧率相机被相机定位部定位，相邻的两个低帧率相机作为一个相机 组，每个相机组包含左侧相机和右侧相机，通过对每个低帧率相机进行标定使得相机位置 关系获得部获得每个低帧率相机的内部参数矩阵、每个相机组内的左侧相机与右侧相机的 组内位置关系矩阵以及每个左侧相机与第一个相机组的左侧相机的组间位置关系矩阵，所 有的相机组以相同的拍摄间隔时间进行拍摄，每个相机组中的两个低帧率相机同时进行拍 摄从而得到相对应的拍摄图像，振动信息计算部根据每个低帧率相机的内部参数矩阵、组 内位置关系矩阵和组间位置关系矩阵计算出待测物体的振动信息，所以，本发明的低帧率 相机视觉振动测量装置利用偶数个低帧率相机实现了对高频率振动的待测物体的振动信 息进行测量，大大降低了成本。
【附图说明】
[0011] 图1是本发明的实施例中低帧率相机视觉振动测量装置的结构框图；
[0012] 图2是本发明的实施例中相机定位部的结构示意图；以及
[0013] 图3是本发明的实施例中低帧率相机视觉振动测量装置的动作流程图。
【具体实施方式】
[0014] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实 施例结合附图对本发明的低帧率相机视觉振动测量装置作具体阐述。
[0015] 图1是本发明的实施例中低帧率相机视觉振动测量装置的结构框图。
[0016] 如图1所示，在本实施例中，低帧率相机视觉振动测量装置100通过利用图2所 示的十二个相同的低帧率相机200来测量图中未显示的高频率振动的待测物体的振动信 息。其中，每个低帧率相机200具有一个唯一的编号，十二个低帧率相机200按照预定的顺 序排列、且朝向待测物体，分别用于对待测物体进行拍摄从而得到相应的拍摄图像；并且， 该十二个低帧率相机200中，相邻的两个低帧率相机200作为一个相机组，每个低帧率相机 200仅属于一个相机组，即共计六个相机组。即以图1的方向来看，由左至右依次为第一个 相机组、第二个相机组、第三个相机组、第四个相机组、第五个相机组以及第六个相机组。在 每个相机组所包含的两个低帧率相机200中，将位于左侧的低帧率相机200作为左侧相机， 将位于右侧的低帧率相机200作为右侧相机。在本实施例中，振动信息包括振动频率和振 动幅度。
[0017] 低帧率相机视觉振动测量装置100包含：相机定位部10、相机位置关系获得部20、 图像存储部30、振动信息计算部40以及控制上述各部运行的控制部50。
[0018] 图2是本发明的实施例中相机定位部的结构示意图。
[0019] 如图2所示，相机定位部10用于对十二个低帧率相机200进行定位，包括：基座11 和弧形定位板12。
[0020] 基座11呈倒T型，包括横向板Ila和纵向板lib。本实施例中，横向板Ila被放置 在地面上；纵向板Ilb的一端被固定在横向板Ila的中心位置，另一端竖直向上延伸。
[0021] 弧形定位板12被固定在靠近纵向板Ilb的另一端的位置，其具有朝向十二个低帧 率相机200的弧面12a，从而保证了十二个低帧率相