機200被定位后都朝向待測物體。
[0022] 如圖1所示，相機位置關系獲得部20通過對每個低幀率相機200進行標定從而獲 得每個低幀率相機200的內(nèi)部參數(shù)矩陣，并進一步過得每個相機組中的左側相機與右側相 機之間的組內(nèi)位置關系矩陣、以及每個相機組中的左側相機或右側相機與第一個相機組中 位于相同側的低幀率相機之間的組間位置關系矩陣。即、在本實施例中，相機位置關系獲得 部20共計獲得六個組內(nèi)位置關系矩陣和五個組間位置關系矩陣。另外，這里的組間位置關 系矩陣為每個相機組中的左側相機與第一個相機組中的左側相機之間的位置關系；而且， 每個組內(nèi)位置關系矩陣和組間位置關系矩陣分別包含相對應的旋轉矩陣和平移矩陣。
[0023] 圖像存儲部30根據(jù)每個低幀率相機200的編號對其拍攝得到的所有的拍攝圖像 進行對應存儲。
[0024] 控制部50包含用于控制相機位置關系獲得部20、圖像存儲部30以及振動信息計 算部40運行的計算機程序。
[0025] 如圖1所示，控制部50包含拍攝控制部51。
[0026] 拍攝控制部51與每個低幀率相機200相連接，用于控制每個相機組中的兩個低幀 率相機200同時進行拍攝，并控制相鄰的兩個相機組之間的拍攝間隔時間T。在本實施例 中，拍攝間隔時間T等于一個低幀率相機200的拍攝間隔時間Τ'與相機組的數(shù)量加1后的 商，即 T = Τ' 八6+1)。
[0027] 振動信息計算部40根據(jù)相機位置關系獲得部20所獲得的內(nèi)部參數(shù)矩陣、組內(nèi)位 置關系矩陣以及組間位置關系矩陣計算出待測物體的振動信息。
[0028] 如圖1所示，振動信息計算部40包含：平面位置坐標獲取單元41、空間位置坐標 計算單元42、轉換位置坐標計算單元43以及振動信息計算單元44。
[0029] 平面位置坐標獲取單元41用于獲取待測物體在每個拍攝時間時在相對應的左側 相機和右側相機下的左側平面位置坐標和右側平面位置坐標。即、平面位置坐標獲取單兀 41用于獲取在同一時間進行拍攝的左側相機和右側相機拍攝得到的拍攝圖像中待測物體 的位置坐標，分別作為左側平面位置坐標和右側平面位置坐標。在本實施例中，拍攝時間是 指每個低幀率相機200進行拍攝的時間。
[0030] 空間位置坐標計算單元42根據(jù)平面位置坐標獲取單元41獲取到的左側平面位置 坐標和右側平面位置坐標、相對應的低幀率相機的內(nèi)部參數(shù)矩陣、以及相對應的組內(nèi)位置 關系矩陣計算出待測物體在當前拍攝時間下的空間位置坐標。計算公式如下：
[0031] 設左側相機位于世界坐標系原點處，左側相機坐標系O1-Xyz與世界坐標系重合， 左側拍攝圖像坐標系為O 1-X1Y1，有效焦距為f1;右側相機坐標系右側拍攝圖像坐 標系為O r-XrYr,有效焦距為fr〇空間標識點中心P(x w，yw，zw)在兩個低幀率相機像面的像 點分別為P1 (%，Vl)、\)，它們之間滿足：
[0032]
【主權項】
1. 一種低幀率相機視覺振動測量裝置，利用偶數(shù)個低幀率相機測量高頻率振動的待測 物體的振動信息，其特征在于，包括： 相機定位部，對按照預定順序排列且朝向所述待測物體的所述偶數(shù)個低幀率相機進行 定位，偶數(shù)個所述低幀率相機分別對所述待測物體進行拍攝從而得到相應的拍攝圖像，并 且將相鄰的兩個所述低幀率相機作為一個相機組，每個所述相機組包含位于左側的左側相 機和位于右側的右側相機； 相機位置關系獲得部，通過對每個所述低幀率相機進行標定從而獲得每個所述低幀率 相機的內(nèi)部參數(shù)矩陣、每個所述相機組中的所述左側相機與所述右側相機之間的組內(nèi)位置 關系矩陣、以及每個所述相機組中的所述左側相機或所述右側相機與第一個所述相機組中 位于相同側的所述低幀率相機之間的組間位置關系矩陣； 拍攝控制部，與每個所述低幀率相機相連接，用于控制每個所述相機組中的兩個所述 低幀率相機同時進行拍攝，并控制相鄰的兩個所述相機組之間的拍攝間隔時間； 圖像存儲部，對每個所述低幀率相機和拍攝得到的所述拍攝圖像進行對應存儲；以及 振動信息計算部，根據(jù)所述內(nèi)部參數(shù)矩陣、所述組內(nèi)位置關系矩陣以及所述組間位置 關系矩陣計算所述振動信息。
2. 根據(jù)權利要求1所述的低幀率相機視覺振動測量裝置，其特征在于： 其中，所述組間位置關系矩陣為每個所述相機組中的所述左側相機與第一個所述相機 組中的所述左側相機之間的位置關系， 所述振動信息計算部包含： 平面位置坐標獲取單元，用于獲取所述待測物體在每個拍攝時間時在相對應的所述左 側相機和所述右側相機下的左側平面位置坐標和右側平面位置坐標； 空間位置坐標計算單元，根據(jù)所述左側平面位置坐標和所述右側平面位置坐標、相對 應的所述低幀率相機的所述內(nèi)部參數(shù)矩陣、以及所述組內(nèi)位置關系矩陣計算出所述待測物 體在相應的所述拍攝時間下的空間位置坐標； 轉換位置坐標計算單元，根據(jù)所述組間位置關系矩陣計算出所述空間位置坐標在第一 個所述相機組中的所述左側相機下的對應位置坐標；以及 振動信息計算單元，根據(jù)所有的所述對應位置坐標計算出所述振動信息。
3. 根據(jù)權利要求1所述的低幀率相機視覺振動測量裝置，其特征在于： 其中，所述拍攝間隔時間等于一個所述低幀率相機的拍攝間隔時間與所述相機組的數(shù) 量加1后的商。
4. 根據(jù)權利要求1所述的低幀率相機視覺振動測量裝置，其特征在于： 其中，所述組內(nèi)位置關系矩陣和所述組間位置關系矩陣分別包含相應的旋轉矩陣和平 移矩陣。
5. 根據(jù)權利要求1至4中任意一項所述的低幀率相機視覺振動測量裝置，其特征在 于： 其中，所述振動信息包含振動頻率和振動幅度。
【專利摘要】本發(fā)明提供的低幀率相機視覺振動測量裝置，具有這樣的特征，包括：相機定位部，對按照預定順序排列且朝向待測物體的偶數(shù)個低幀率相機進行定位，相鄰的兩個低幀率相機作為一個相機組，每個相機組包含左側相機和右側相機；相機位置關系獲得部，用于獲得每個低幀率相機的內(nèi)部參數(shù)矩陣、同一相機組中兩個相機的組內(nèi)位置關系矩陣、每個相機組中的左側相機或右側相機與第一個相機組中相對應的相機之間的組間位置關系矩陣；拍攝控制部，控制每個相機組中兩個低幀率相機同時拍攝，并控制相鄰的兩個相機組間的拍攝間隔時間；圖像存儲部，對應存儲拍攝圖像；以及振動信息計算部，根據(jù)內(nèi)部參數(shù)矩陣、組內(nèi)位置關系矩陣及組間位置關系矩陣計算振動信息。
【IPC分類】G01J9-00
【公開號】CN104764536
【申請?zhí)枴緾N201510167792
【發(fā)明人】楊波, 萬新軍, 張薇, 舒新煒, 錢偉, 張婧京, 解樹平
【申請人】上海理工大學
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年4月10日