1.2  国内外发展动向

1.2.1  智能材料结构的研究

1.2.2  智能结构振动测量

1.3  本文研究的主要内容

本文所进行的是基于视觉的柔性结构振动测量研究。本文提出采用机器视觉测量结构振动的方法。采用 C++ 语言编写操作界面、图像采集、图像处理，实时输出和显示机器视觉振动位移，绘制经过快速傅里叶变换后的频率响应图。全文的主要内容如下：来~自^751论+文.网www.751com.cn/

1）本课题研究的背景和意义。介绍了智能结构的研究和振动测量的国内外研究成果和现状。

2）介绍了基于视觉的柔性结构振动测量的硬件系统构成。并利用相机标定原理确定了相机标定参数。

3）利用机器视觉方法进行图像处理。最后通过计算得到柔性结构的振动移位。

4）采用C++语言编写操作界面。最后通过一套完整的振动测量实验平台进行振动测量得到的振动响应位移曲线。对响应移位信号进行快速傅里叶变换，绘制频率响应图。计算出第一阶、二阶模态的频率。

5）对论文的研究过程进行了总结。最后给出了进一步研究的展望。

2  柔性结构振动测量系统构成

2.1  机器视觉振动测量系统

机器视觉测量柔性梁末端振动示意图如图2-1 所示。柔性梁根部固定，振动对应末端的水平摆动。在柔性梁末端前面安装一只 CCD 相机。保证相机光轴与柔性梁末端在静止时垂直。并且振动时末端的区域始终处于相机视场范围内的。CCD 相机由支架固定且与柔性梁末端保持固定水平距离。相机前端安装镜头。通过调节镜头的聚焦使 CCD 采集的图像清晰。镜头前端安装环形红色LED灯。通过调节灯的亮度可以增加采集的图像的对比度。相机采集的包含柔性梁末端的图像经过以太网电缆传送给计算机，经过图像处理，计算出柔性梁末端的水平振动位移，并由显示器实时显示振动曲线。图像的采集和数字化由 CCD 相机完成，图像数据的实时处理是整个测量系统的关键。