用于消费级视频摄像机的立体声同步方法,用于测量多目标3D位移,使用图像处理在摇摆表实验中的图像处理.

科学领域:

• 土木工程 土木工程是指土木工程.
• 计算机视觉 计算机视觉
• 结构动力学 结构动力学

背景情况:

• 消费级摄像机为土木工程中的非接触式3D位移测量提供了经济有效的解决方案.
• 不同步摄像机的精确时间对齐对于精确的3D坐标采集至关重要.
• 现有的级同步方法对于高频振动表测试是不够的,导致三角化错误.

研究的目的:

• 为非同步的消费者相机开发和验证一种基于图像的新型同步方法.
• 为了提高高频振动表实验中的3D位移测量的准确性.
• 为昂贵的基于视觉的测量系统提供实用,低成本的替代方案.

主要方法:

• 开发了一种基于图像的同步方法,通过最小化再投影错误来估计时间滞后.
• 通过估计时间滞后的多项式插值来实现子准确性.
• 基于图形用户界面 (GUI) 的软件被创建用于在摇摆表测试期间采集立体视频.
• 在大规模和小规模实验中,对高精度运动捕捉系统 (Mocap) 进行了验证.

主要成果:

• 拟议的方法将三角形的根平均平方误差 (RMSE) 降低了高达78.79%.
• 在小规模实验中,最大位移误差小于1mm.
• 移位测量的RMSE在小规模实验中下降了94.21%,在大规模实验中下降了62.86%.
• 与现有方法相比,在准确性方面取得了显著的改进.

结论:

• 开发的基于图像的同步方法可以使用低成本消费者相机进行精确的3D位移测量.
• 这种方法对于高频摇摆表实验非常有效,克服了级同步的局限性.
• 该方法为结构动力学研究和土木工程应用提供了可行的和经济的替代方案.