[发明专利]一种基于双无人机的结构三维振动测量方法

权利要求书

1.一种基于双无人机的结构三维振动测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：通过两台无人机同时对结构振动过程进行图像采集，得到两组包含结构振动信息的图像序列；

S2：分别在所述两组图像序列的首个图像中任意选取待测量点P₁和P₂，分别跟踪待测量点P₁和P₂在其所在的图像序列中的位移，并输出待测量点P₁和P₂的坐标序列；

S3：对所述待测量点P₁和P₂的坐标序列进行立体匹配，得到待测量点P₁和P₂的三维坐标；

S4：根据所述待测量点P₁和P₂的三维坐标通过三维坐标运算得到结构在三个方向上的振动位移。

2.根据权利要求1所述的结构三维振动测量方法，其特征在于：所述S1步骤中，所述两台无人机分别从结构的左前方和右前方对结构的振动过程进行图像采集。

3.根据权利要求2所述的结构三维振动测量方法，其特征在于：所述待测量点P₁和P₂为同一待测量结构对应的两个角度图像上的同一结构位置测量点。

4.根据权利要求1所述的结构三维振动测量方法，其特征在于：所述S2步骤的具体步骤如下：分别在所述两组图像序列的首个图像中任意选取待测量点P₁和P₂，并通过数字图像相关法程序根据测量点的灰度值跟踪待测量点P₁和P₂在其所在的图像序列中的位移。

5.根据权利要求3所述的结构三维振动测量方法，其特征在于：所述通过数字图像相关法程序跟踪待测量点P₁和P₂在其所在的图像序列中的位移的具体步骤包括：利用双目立体视觉技术，在首个图像选取以待测量点为中心的m×m大小的子区域，计算所述子区域的相关系数C，然后通过在图像序列中的其他图像上移动子区域的位置，并计算所述不同位置的子区域的相关系数C，取图像序列各图像中相关系数C为最大值子区域为子区域的位移，并计算该图像与上一图像子区域内整体像素的位移值，即得到待测量点P₁和P₂在其所在的图像序列中的位移；其中，m为正整数。

6.根据权利要求1所述的结构三维振动测量方法，其特征在于：所述S4步骤中，所述振动位移包括X方向上的振动位移、Y方向上的振动位移、Z方向上的振动位移，其计算公式如下：

X方向上的振动位移：X_振动位移＝X_变形后-X_变形前；

Y方向上的振动位移：Y_振动位移＝Y_变形后-Y_变形前；

Z方向上的振动位移：Z_振动位移＝Z_变形后-Z_变形前。