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振動視覺增強影像系統(tǒng)-振動跟蹤運動放大成像技術(shù)

通過令人難以置信的分辨率，可以通過視頻記錄來檢測振動（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)省大量的研究時間。

什么是視覺增強影像系統(tǒng)？

視覺增強影像系統(tǒng)是一種ERDM- INSTRUMENTS方法，用于從視頻記錄中獲取有意義的振動信號，并結(jié)合了使用傳統(tǒng)加速度計信號的且值得信賴的校準方法。這是一種振動分析方法，在視頻文件中使用我們的微運動跟蹤算法。實際上，如今，它僅用于一次視頻錄制就可以同時檢測和測量數(shù)千個點的振動。

這種振動分析的結(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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視覺增強影像系統(tǒng)可以如何幫助我？

視頻振動跟蹤使用戶可以同時測量數(shù)千個點，否則將無法測量，或者使用傳統(tǒng)方法會浪費大量時間。通過這種方式，您無需花費太多精力就可以更精確地分析結(jié)構(gòu)，運動，變形和相位。同時，該技術(shù)允許用戶導(dǎo)出放大的振動模擬，即使對于不是振動分析專家的人也很容易解釋。

視覺增強影像系統(tǒng)如何工作？

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

漢吉龍測控技術(shù)提供的龍視方法的原理基于以下事實：在傳統(tǒng)的相機中，在對象從一個像素移動到另一個像素之前，它會在下一個像素中產(chǎn)生很小的顏色變化。實際上，來自兩個像素的顏色會逐漸變化，直到物體占據(jù)了下一個像素傳感器為止。

此方法測量每個像素（實際上是整個像素區(qū)域）的顏色量變化。首先，該軟件可以識別小的預(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。目標區(qū)域由軟件自動找到，用戶只能修改某些質(zhì)量參數(shù)和表面。

其次，對于每個視頻幀，軟件將識別目標點及其對應(yīng)區(qū)域的平均顏色變化。因此，能夠高精度地跟蹤每個幀中的微小變化。

Zui后，所有獲得的信息都將轉(zhuǎn)換為振動信號，可以通過其FFT，相位或時間波形對其進行研究。

（圖1：以3550 RPM跟蹤振動點）

振幅可靠性

為了獲得可靠的振動值，必須有一個校準系統(tǒng)。所有相機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運動的欣賞。

因此，系統(tǒng)需要比較校準才能達到可靠性。校準這些信號的方法是使用加速度計。

有兩種用于校準此類信號的比較方法：

通過RMS值：此方法需要使用常規(guī)振動計測量機器上的單個點。然后，軟件將根據(jù)該點的RMS值校準運動。

通過交叉通道：此方法Zui準確，并且需要完整記錄振動信號，以便軟件以頻譜（FFT）的形式對其進行處理。使用這種方法，該軟件將能夠分別校準每個頻率，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）

使用視覺增強影像系統(tǒng)可以診斷出哪些故障？

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

l 不平衡

l 不對中

l 機械松動，結(jié)構(gòu)松動，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)測試

l 橋梁，建筑物，大型船舶，飛機微震測試

微分振動分析

微分振動分析是一項通過減去另一個區(qū)域的振動來分析一個區(qū)域的振動的研究。一個示例是通過從其自身的基座中減去振動來測量電動機的振動（該振動可能由較大的質(zhì)量或由另一個電動機產(chǎn)生）。該方法分析了僅來自該電動機的振動。

差分振動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。使用視覺增強影像系統(tǒng)，這非常容易，因為您只需要選擇一個參考區(qū)域，即可自動從其余點中減去這些振動。

（圖3：微分振動分析。將運動與圖1進行比較。在這種情況下，紅點對應(yīng)于參考區(qū)域）

（圖4：相位分析）

非侵入式振動分析

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

視覺增強影像系統(tǒng)消除了這個問題，因為它不使用傳感器，所以被分析的物體會自然振動。

大規(guī)模振動分析

振動分析的另一個主要限制是大型物體，例如建筑物，橋梁，大型船舶，飛機。

振動分析技術(shù)的局限性

視覺增強影像系統(tǒng)是振動分析儀的補充，但仍不能替代，因為它仍然存在與Zui大頻率和幅度分辨率有關(guān)的限制。

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

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

混淆：此類分析的另一個問題是無法避免混淆效應(yīng)。通常，常見的振動分析儀使用內(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。Dragon Vision結(jié)合了一種基于傳統(tǒng)加速度計的校準方法，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，在整個頻譜上校準信號，使讀數(shù)在頻率和幅度上都更加可靠。實際上，整個過程Zui多可減少相機本身固有的95％的地板噪音。