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振動(dòng)視覺增強(qiáng)影像系統(tǒng)-振動(dòng)跟蹤運(yùn)動(dòng)放大成像技術(shù)

通過令人難以置信的分辨率，可以通過視頻記錄來檢測(cè)振動(dòng)（或至少很大一部分），這看起來令人難以置信。如果不是不可能的話，以前可以節(jié)省大量的研究時(shí)間。

什么是視覺增強(qiáng)影像系統(tǒng)？

 振動(dòng)視覺增強(qiáng)影像系統(tǒng)是一種ERDM- INSTRUMENTS方法，用于從視頻記錄中獲取有意義的振動(dòng)信號(hào)，并結(jié)合了使用傳統(tǒng)加速度計(jì)信號(hào)的*且值得信賴的校準(zhǔn)方法。這是一種振動(dòng)分析方法，在視頻文件中使用我們*的微運(yùn)動(dòng)跟蹤算法。

實(shí)際上，如今，它僅用于一次視頻錄制就可以同時(shí)檢測(cè)和測(cè)量數(shù)千個(gè)點(diǎn)的振動(dòng)。

這種振動(dòng)分析的結(jié)果取決于記錄的質(zhì)量。同樣，頻譜中可見的Zui大頻率與每秒拍攝的幀數(shù)有關(guān)。

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視覺增強(qiáng)影像系統(tǒng)可以如何幫助我？

視頻振動(dòng)跟蹤使用戶可以同時(shí)測(cè)量數(shù)千個(gè)點(diǎn)，否則將無法測(cè)量，或者使用傳統(tǒng)方法會(huì)浪費(fèi)大量時(shí)間。通過這種方式，您無需花費(fèi)太多精力就可以更精確地分析結(jié)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)，變形和相位。同時(shí)，該技術(shù)允許用戶導(dǎo)出放大的振動(dòng)模擬，即使對(duì)于不是振動(dòng)分析專家的人也很容易解釋。

視覺增強(qiáng)影像系統(tǒng)如何工作？

此方法可以檢測(cè)到的Zui小移動(dòng)量遠(yuǎn)小于常規(guī)相機(jī)的像素大小。那么它是怎樣工作的？

漢吉龍測(cè)控技術(shù)提供的龍視方法的原理基于以下事實(shí)：在傳統(tǒng)的相機(jī)中，在對(duì)象從一個(gè)像素移動(dòng)到另一個(gè)像素之前，它會(huì)在下一個(gè)像素中產(chǎn)生很小的顏色變化。實(shí)際上，來自兩個(gè)像素的顏色會(huì)逐漸變化，直到物體*占據(jù)了下一個(gè)像素傳感器為止。

此方法測(cè)量每個(gè)像素（實(shí)際上是整個(gè)像素區(qū)域）的顏色量變化。首先，該軟件可以識(shí)別小的預(yù)定義區(qū)域內(nèi)的顏色模式。這些圖案必須具有重要的顏色差異，以便與其他圖案區(qū)分開。目標(biāo)區(qū)域由軟件自動(dòng)找到，用戶只能修改某些質(zhì)量參數(shù)和表面。

其次，對(duì)于每個(gè)視頻幀，軟件將識(shí)別目標(biāo)點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)區(qū)域的平均顏色變化。因此，能夠高精度地跟蹤每個(gè)幀中的微小變化。

Zui后，所有獲得的信息都將轉(zhuǎn)換為振動(dòng)信號(hào)，可以通過其FFT，相位或時(shí)間波形對(duì)其進(jìn)行研究。

（圖1：以3550 RPM跟蹤振動(dòng)點(diǎn)） 

振幅可靠性

為了獲得可靠的振動(dòng)值，必須有一個(gè)校準(zhǔn)系統(tǒng)。所有相機(jī)都具有不同類型的鏡頭和分辨率，更不用說使用的變焦和拍攝視頻的距離可以改變對(duì)運(yùn)動(dòng)的欣賞。

因此，系統(tǒng)需要比較校準(zhǔn)才能達(dá)到可靠性。校準(zhǔn)這些信號(hào)的Zui佳方法是使用加速度計(jì)。

有兩種用于校準(zhǔn)此類信號(hào)的比較方法：

通過RMS值：此方法需要使用常規(guī)振動(dòng)計(jì)測(cè)量機(jī)器上的單個(gè)點(diǎn)。然后，軟件將根據(jù)該點(diǎn)的RMS值校準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)。

通過交叉通道：此方法Zui準(zhǔn)確，并且需要完整記錄振動(dòng)信號(hào)，以便軟件以頻譜（FFT）的形式對(duì)其進(jìn)行處理。使用這種方法，該軟件將能夠分別校準(zhǔn)每個(gè)頻率，從而消除了由混疊效果可能產(chǎn)生的虛假頻率。

（圖2：從視頻中獲取頻譜-諧波分析） 

使用視覺增強(qiáng)影像系統(tǒng)可以診斷出哪些故障？

使用此技術(shù)可以檢測(cè)到許多故障。主要與低頻和相位有關(guān)。例如：

l 不平衡

l 不對(duì)中

l 機(jī)械松動(dòng)，結(jié)構(gòu)松動(dòng)，結(jié)構(gòu)裂紋

l 軸彎曲

l 軟腳

l 偏心率

l 聯(lián)軸器（膜片，齒式，橡膠，萬向軸），鏈條，皮帶，萬向軸

l 自然頻率（通過沖擊測(cè)試）

l 扭振

l 電氣噪音

l 共振

l 管道，管線，和設(shè)備基礎(chǔ)剛性

l 模態(tài)測(cè)試

l 橋梁，建筑物，大型船舶，飛機(jī)微震測(cè)試

微分振動(dòng)分析

微分振動(dòng)分析是一項(xiàng)通過減去另一個(gè)區(qū)域的振動(dòng)來分析一個(gè)區(qū)域的振動(dòng)的研究。一個(gè)示例是通過從其自身的基座中減去振動(dòng)來測(cè)量電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)（該振動(dòng)可能由較大的質(zhì)量或由另一個(gè)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生）。該方法分析了僅來自該電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)。

差分振動(dòng)分析是一種非常罕見的研究類型，原因是目前的技術(shù)很難做到這一點(diǎn)。使用視覺增強(qiáng)影像系統(tǒng)，這非常容易，因?yàn)槟恍枰x擇一個(gè)參考區(qū)域，即可自動(dòng)從其余點(diǎn)中減去這些振動(dòng)。

（圖3：微分振動(dòng)分析。將運(yùn)動(dòng)與圖1進(jìn)行比較。在這種情況下，紅點(diǎn)對(duì)應(yīng)于參考區(qū)域）

（圖4：相位分析）

非侵入式振動(dòng)分析

在許多情況下，加速度計(jì)的質(zhì)量會(huì)*改變振動(dòng)的行為。嘗試從質(zhì)量較小的物品（例如電纜，很小的電動(dòng)機(jī)，無線電控制飛機(jī)等）收集有意義的數(shù)據(jù)時(shí)，就是這種情況。

視覺增強(qiáng)影像系統(tǒng)*消除了這個(gè)問題，因?yàn)樗皇褂脗鞲衅?，所以被分析的物體會(huì)自然振動(dòng)。 

大規(guī)模振動(dòng)分析

振動(dòng)分析的另一個(gè)主要限制是大型物體，例如建筑物，橋梁，大型船舶，飛機(jī)。

振動(dòng)分析技術(shù)的局限性

視覺增強(qiáng)影像系統(tǒng)是振動(dòng)分析儀的補(bǔ)充，但仍不能替代，因?yàn)樗匀淮嬖谂cZui大頻率和幅度分辨率有關(guān)的限制。

Zui大頻率取決于相機(jī)每秒拍攝的幀數(shù)（幀頻）。因此，Zui大可見頻率將是幀速率的一半（對(duì)于可靠的幅度，它將是：幀速率/ 2.56）。

振幅分辨率將取決于相機(jī)的像素?cái)?shù)量，以及從相機(jī)到物體的距離以及所使用的變焦。靠近被測(cè)物體時(shí)可獲得更好的分辨率。

混淆：此類分析的另一個(gè)問題是無法避免混淆效應(yīng)。通常，常見的振動(dòng)分析儀使用內(nèi)置在數(shù)據(jù)采集界面中的模擬濾波器來消除這種影響。但是，在視頻中根本不可能做到這一點(diǎn)。Dragon Vision結(jié)合了一種基于傳統(tǒng)加速度計(jì)的校準(zhǔn)方法，該方法可以分析頻譜并消除由混淆效應(yīng)引起的頻率。因此，在整個(gè)頻譜上校準(zhǔn)信號(hào)，使讀數(shù)在頻率和幅度上都更加可靠。實(shí)際上，整個(gè)過程Zui多可減少相機(jī)本身固有的95％的地板噪音。