[发明专利]一种多镜面单相机三维振动测试装置及方法

摘要

本发明公开了一种多镜面单相机三维振动测试装置及方法，测试方法包括：采用平面标定板标定相机内部参数；在物体表面每个待测点位置粘贴标识点，并在每个标识点旁边固定反射镜；采用激励装置让物体发生振动，相机采集整个振动过程中的所有标识点实像与虚像；利用相机内部参数及每个标识点实像与虚像的对应图像坐标，求解加载过程中任意状态的相机坐标系与每个镜面坐标系的旋转矩阵及归一化平移向量，采用反射镜中任意两点之间的实际距离计算平移向量系数；计算物体表面待测点在每一时刻的三维空间坐标，即可测试物体振动中的频率及模态等振动特征。本发明利用单个相机及多个镜面实现多点式三维振动测试，具有非接触、测量精度高、方便实用等优点。

主权项

1.一种多镜面单相机三维振动测试装置，其特征在于，包括一台相机、高分辨率镜头、计算机、与待测点数目相同的标识点、与待测点数目相同的前镀膜反射镜，其中每个反射镜上贴有两个标识点，相机采样频率为物体振动频率2倍以上；采用激励装置使得待测物发生振动，相机采集整个振动状态图像，保存至计算机，得到的任意一幅图像中均包含所有待测点的实像与镜面反射的虚像两部分；通过标识点识别与定位算法确定任意一幅图像中每个实像与虚像的对应图像坐标，利用整个振动过程中对应图像坐标、镜面上标识点图像坐标以及相机内部参数计算相机坐标系与每个镜面坐标系的外部参数；根据相机的内部参数及振动过程中的对应图像坐标及外部参数计算待测物体上每个标识点的三维坐标，并进行模态及频率振动分析。