[发明专利]一种钢丝绳横向空间振动测量的方法

权利要求书

1.一种钢丝绳横向空间振动测量的方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

(a)、设置图像采集系统，图像采集系统由相互垂直设置的两部高速摄像机(1)和与两部高速摄像机(1)相对应设置的两部背景屏(2)组成，钢丝绳(3)竖直设置在两部高速摄像机(1)与两部背景屏(2)之间且与两部背景屏(2)平行；

(b)、在两部背景屏(2)上各设定出两部高速摄像机(1)拍摄区域的实际高度和实际宽度；

(c)、通过计算机钢丝绳横向振动检测程序加载两部高速摄像机(1)同步同频率拍摄出的两组图像，将其中一组图像宽度设为X轴、高度设为Z轴，并在图像上选定区域M，将另一组图像的宽度设为Y轴，图像高度设为Z轴，在图像上选定出一个区域K，选取的区域M和区域K在图像高度Z轴上位置相同；

(d)、以区域M的高度m像素和宽度n像素定义一个m×n的矩阵A，在计算机中开辟一个m×n矩阵A内存，通过自适应阈值分割算法设定全局阈值将区域M进行二值化处理，并得到区域M图像的01矩阵，同理以区域K的高度q像素和宽度p像素定义一个q×p的矩阵B，通过自适应阈值分割算法设定全局阈值，将区域K进行二值化处理，并得到区域K图像的01矩阵B；

(e)、利用公式

得出钢丝绳形心位置在宽度X轴方向上区域M内的像素坐标值式中i、j分别为矩阵A的行标和列标，a_(i,j)表示矩阵A中的元素；同理可利用公式

可得出钢丝绳形心位置在宽度Y轴方向上区域K内的像素坐标值式中i、j分别为矩阵B的行标和列标，b_(i,j)表示矩阵B中的元素；(f)、根据图像宽度与拍摄区域的实际宽度之间的比例尺H，计算区域M内钢丝绳形心位置在背景屏平面内的实际位置坐标值减去初始时刻的位置坐标值L₀，得到振动位移S_t＝L_t-L₀，t表示时刻，设图像数目为n，高速摄像机的拍摄频率为f，单位为fps，则时刻t＝n/f，根据钢丝绳的实际振动位移S_t和相对应的时刻t得到钢丝绳X轴方向的振动时域波形(S_t-t)，同理可得出区域K内钢丝绳形心位置在背景屏(2)平面内的实际位置坐标和钢丝绳Y轴方向的振动时域波形(S_t1-t₁)；

(g)、多次重复步骤(c)到(f)可得到钢丝绳(3)在相同的一个时间段内选定的多个不同区域中的钢丝绳形心振动轨迹，通过连接选定的不同区域的同一时刻钢丝绳形心空间位置的坐标，可得到t时刻钢丝绳空间振动形态。