一种基于视觉处理的振动测量方法和系统与流程

1.本技术属于视觉处理技术领域，具体涉及一种基于视觉处理的振动测量方法和系统。


背景技术：

2.高铁站台雨棚在高铁列车高速开过时，由于气流等原因会发生振动，这使得雨棚处于频繁振动状态，对雨棚结构安全是个重大考验，一旦发生疲劳破坏，将给铁路安全运行带来危害，造成严重经济财产损失和人身安全威胁。
3.现有技术中，主要采用接触式测量方法检测雨棚的振动情况，具体的，通过在雨棚上大量布置接触式测量传感器，对雨棚进行检测。
4.但是，现有技术中这种接触式测量方法，工作量多且需要相关部门配合开展，极为不便。


技术实现要素：

5.为解决现有技术中上述技术问题，本技术提供一种基于视觉处理的振动测量方法和系统。
6.第一方面，本技术提供一种基于视觉处理的振动测量方法，包括：
7.获取目标检测物处于振动状态下的振动图像序列，所述振动图像序列包括的多帧按时间序列排序的振动图像；
8.在图像处理显示界面，框选至少一个监测区域，其中，每个所述监测区域至少覆盖所述振动图像中部分所述目标检测物图像；
9.对每帧振动图像中每个所述监测区域执行如下步骤：
10.提取第一监测区域内每个像素点的亮度信息，其中，所述第一监测区域为所述至少一个监测区域中任一监测区域；
11.对提取的第一监测区域内每个像素点的亮度信息滤波处理；
12.根据滤波后的第一监测区域内每个像素点的亮度信息，分别计算得到所述第一监测区域内每个像素点在当前帧振动图像中的相位；
13.分别计算所述第一监测区域内每个像素点在当前帧振动图像的相位与在第一帧振动图像的相位的相位差；
14.对得到的所述第一监测区域内每个像素点的相位差进行加权处理，得到当前帧振动图像中所述第一监测区域内每个像素点的加权相位差；
15.对当前帧振动图像中所述第一监测区域内所有像素点的加权相位差求和，得到当前帧振动图像中所述第一监测区域的物体振动量；
16.根据得到的各帧振动图像中所述第一监测区域的物体振动量，生成所述第一监测区域内所述目标检测物图像的振动信号。
17.可选的，对提取的第一监测区域内每个像素点的亮度信息流滤波处理，包括：
18.对第一监测区域内每个像素点的亮度信息进行傅里叶变换，得到第一监测区域内每个像素点的亮度信息的傅里叶频谱响应函数；
19.通过图像滤波器h(u,v)对傅里叶频谱响应函数进行滤波处理，得到第一监测区域内每个像素点的滤波响应函数，其中，所述图像滤波器h(u,v)满足第一关系式，所述第一关系式为：
[0020][0021]
其中，w表示所述图像滤波器的通带带宽，d(u,v)表示从(u,v)到频率平面原点的距离，d0表示截止频率；
[0022]
对所述滤波响应函数傅里叶逆变换，得到第一监测区域内每个像素点滤波后的亮度信息所述滤波后的亮度信息满足第二关系关系式，所述第二关系关系式为：
[0023][0024]
其中，表示傅里叶频谱响应函数，x表示像素点的像素横坐标，y表示像素点的像素纵坐标，m、n表示振动图像的尺寸，j表示虚数单位，u表示x方向的频率变量，v表示y方向的频率变量。
[0025]
可选的对得到的所述第一监测区域内每个像素点的相位差进行加权处理，得到当前帧振动图像中所述第一监测区域内每个像素点的加权相位差，包括：
[0026]
获取当前帧振动图像中第一监测区域内每个像素点对应的预设邻近像素点亮度信息；
[0027]
按照第三关系式，对当前帧振动图像中第一监测区域内每个像素点的相位差进行加权，得到当前帧振动图像中第一监测区域内每个像素点的加权相位差，所述第三关系式为：
[0028][0029]
其中，表示第i帧振动图像中第一监测区域内每个像素点的加权相位差，表示第i帧振动图像中像素坐标为(x,y)的像素点对应的预设邻近像素点亮度信息，表示第i帧振动图像中像素坐标为(x,y)的像素点对应的相位差，m<k<n,m<l<n，其中，m和n表示与像素坐标为(x,y)的像素点对应的预设邻近像素点的像素坐标值。
[0030]
可选的，所述方法还包括：
[0031]
将生成的每个监测区域内所述目标检测物图像的振动信号，转换成每个监测区域内所述目标检测物图像对应的实体部分的振动信号；
[0032]
根据每个监测区域内所述目标检测物图像对应的实体部分的振动信号，确定所述目标检测物各实体部分的振动频率信息。
[0033]
可选的，如果所述目标检测物为雨棚顶棚，则所述方法包括：
[0034]
根据第四关系式，确定所述第一监测区域内所述雨棚顶棚图像对应的实体部分的振动信号，所述第四关系式为：
[0035]
r＝s
×
γ
×
1/cos(α)
[0036]
其中，r表示所述第一监测区域内所述雨棚顶棚图像对应的实体部分的振动信号，s表示所述第一监测区域内所述雨棚顶棚图像的振动信号，γ表示像素当量比例，α表示所述雨棚顶棚的实体振动方向与所采集到的雨棚顶棚图像的振动方向之间的夹角；
[0037]
对所述第一监测区域内所述雨棚顶棚图像对应的实体部分的振动信号做傅里叶变换，得到所述第一监测区域内所述雨棚顶棚图像对应的实体部分的振动频率信息。
[0038]
第二方面，本技术还提供一种基于视觉处理的振动测量系统，包括：
[0039]
获取模块，用于获取目标检测物处于振动状态下的振动图像序列，所述振动图像序列包括的多帧按时间序列排序的振动图像；
[0040]
框选模块，用于在图像处理显示界面，框选至少一个监测区域，其中，每个所述监测区域至少覆盖所述振动图像中部分所述目标检测物图像；
[0041]
提取模块，用于提取第一监测区域内每个像素点的亮度信息，其中，所述第一监测区域为所述至少一个监测区域中任一监测区域；
[0042]
滤波处理模块，用于对提取的第一监测区域内每个像素点的亮度信息滤波处理；
[0043]
第一计算模块，用于根据滤波后的第一监测区域内每个像素点的亮度信息，分别计算得到所述第一监测区域内每个像素点在当前帧振动图像中的相位；
[0044]
第二计算模块，用于分别计算所述第一监测区域内每个像素点在当前帧振动图像的相位与在第一帧振动图像的相位的相位差；
[0045]
加权处理模块，用于对得到的所述第一监测区域内每个像素点的相位差进行加权处理，得到当前帧振动图像中所述第一监测区域内每个像素点的加权相位差；
[0046]
第三计算模块，用于对当前帧振动图像中所述第一监测区域内所有像素点的加权相位差求和，得到当前帧振动图像中所述第一监测区域的物体振动量；
[0047]
生成模块，用于根据得到的各帧振动图像中所述第一监测区域的物体振动量，生成所述第一监测区域内所述目标检测物图像的振动信号。
[0048]
可选的，所述滤波处理模块包括傅里叶变换模块、图像滤波器和傅里叶逆变换模块；
[0049]
傅里叶变换模块，用于对第一监测区域内每个像素点的亮度信息进行傅里叶变换，得到第一监测区域内每个像素点的亮度信息的傅里叶频谱响应函数；
[0050]
图像滤波器，用于对傅里叶频谱响应函数进行滤波，得到第一监测区域内每个像素点的滤波响应函数，其中，所述图像滤波器h(u,v)满足第一关系式，所述第一关系式为：
[0051][0052]
其中，w表示所述图像滤波器的通带带宽，d(u,v)表示从(u,v)到频率平面原点的距离，d0表示截止频率；
[0053]
傅里叶逆变换模块，用于对所述滤波响应函数傅里叶逆变换，得到第一监测区域内每个像素点滤波后的亮度信息所述滤波后的亮度信息满足第二关系关系式，所述第二关系关系式为：
[0054][0055]
其中，表示傅里叶频谱响应函数，x表示像素点的像素横坐标，y表示像素点的像素纵坐标，m、n表示振动图像的尺寸，j表示虚数单位，u表示x方向的频率变量，v表示y方向的频率变量。
[0056]
可选的，所述加权处理模块包括获取子模块和加权处理子模块；
[0057]
获取子模块，用于获取当前帧振动图像中第一监测区域内每个像素点对应的预设邻近像素点亮度信息；
[0058]
加权处理子模块，用于按照第三关系式，对当前帧振动图像中第一监测区域内每个像素点的相位差进行加权，得到当前帧振动图像中第一监测区域内每个像素点的加权相位差，所述第三关系式为：
[0059][0060]
其中，表示第i帧振动图像中第一监测区域内每个像素点的加权相位差，表示第i帧振动图像中像素坐标为(x,y)的像素点对应的预设邻近像素点亮度信息，表示第i帧振动图像中像素坐标为(x,y)的像素点对应的相位差，m<k<n,m<l<n，其中，m和n表示与像素坐标为(x,y)的像素点对应的预设邻近像素点的像素坐标值。
[0061]
可选的，所述系统还包括转换模块和确定模块：
[0062]
转换模块，用于将生成的每个监测区域内所述目标检测物图像的振动信号，转换成每个监测区域内所述目标检测物图像对应的实体部分的振动信号；
[0063]
确定模块，用于根据每个监测区域内所述目标检测物图像对应的实体部分的振动信号，确定所述目标检测物各实体部分的振动频率信息。
[0064]
可选的，如果所述目标检测物为雨棚顶棚，则所述转换模块，用于根据第四关系式，确定所述第一监测区域内所述雨棚顶棚图像对应的实体部分的振动信号，所述第四关系式为：
[0065]
r＝s
×
γ
×
1/cos(α)
[0066]
其中，r表示所述第一监测区域内所述雨棚顶棚图像对应的实体部分的振动信号，s表示所述第一监测区域内所述雨棚顶棚图像的振动信号，γ表示像素当量比例，α表示所述雨棚顶棚的实体振动方向与所采集到的雨棚顶棚图像的振动方向之间的夹角；
[0067]
所述确定模块，用于对所述第一监测区域内所述雨棚顶棚图像对应的实体部分的振动信号做傅里叶变换，得到所述第一监测区域内所述雨棚顶棚图像对应的实体部分的振动频率信息。
[0068]
综上，本技术提供的一种基于视觉处理的振动测量方法和系统，使用设计的图像滤波器对图像进行滤波处理，直接使用图像中的像素坐标信息，无需预先识别图像中包含有什么特殊特征，如人为设定的特征靶标点等，也就是说，本技术中可直接使用目标检测物
本身的特征信息，无需在目标检测物表面张贴或喷涂人为设定的特征靶标点。另外，本技术实施例提供的基于视觉处理的振动测量方法，可以通过框选多个监测区域，分析出目标检测物各局部振动情况。
附图说明
[0069]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0070]
图1为本技术实施例提供的一种基于视觉处理的振动测量方法的工作流程示意图；
[0071]
图2为本技术实施例提供的在现场对目标检测物的视频流或振动图像序列采集的示意图；
[0072]
图3为本技术实施例提供的一种基于视觉处理的振动测量方法中框选监测区域的示意图；
[0073]
图4为本技术实施例提供的又一种基于视觉处理的振动测量方法的工作流程示意图；
[0074]
图5为利用本技术实施例提供的一种基于视觉处理的振动测量方法对雨棚顶棚振动测量的示意图。
具体实施方式
[0075]
下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0076]
本技术提供一种基于视觉处理的振动测量方法，如图1所示，包括如下步骤：
[0077]
步骤100、获取目标检测物处于振动状态下的振动图像序列，所述振动图像序列包括的多帧按时间序列排序的振动图像。
[0078]
首先需要说明的是，如果初始采集的是目标检测物处于振动状态下的视频流，则还需要对视频流执行解码，以获得振动图像序列。
[0079]
其次，本技术需要利用采集设备采集目标检测物处于振动状态下的视频流或振动图像序列。但是，由于需要在现场对目标检测物进行振动测量，也就是说，采集设备同样在振动状态下进行视频流或振动图像序列采集，因此，为了保证振动测量结果的准确性，在相同的振动状态下，采集设备本身的振动频率要远小于目标检测物的振动频率。
[0080]
再其次，本技术对用于采集目标检测物处于振动状态下的视频流的采集设备不进行限定，例如：采集设备可以包括相机和相机固定装置，其中，可以使用专业工业相机进行图像采集，采集高质量的目标检测物振动图像，使用相机固定装置固定相机，可提供稳定的测量环境。
[0081]
在一具体例子中，如图2所示，目标检测物为高铁站台雨棚，需要授权检测人员在
站台上进行采集设备架设(安全范围内架设三脚架和相机等工具)，架设好采集设备后，等待列车进站，在将要进站时开始采集数据，过站适当时间后暂停采集，保存数据并记录过车时刻、车型和驶往方向。数据处理的过程(即执行步骤100至步骤900的过程)，可选择实时处理分析数据，或者先进行拍摄、存储图像数据，拍摄结束以后再进行数据分析工作。
[0082]
步骤200、在图像处理显示界面，框选至少一个监测区域，其中，每个所述监测区域至少覆盖所述振动图像中部分所述目标检测物图像。
[0083]
在图像处理显示界面上可以显示采集到的完整的目标检测物图像，但是如果直接对整个显示界面内的图像进行处理，一方面数据量大，另一方面只能反映目标检测物整体的振动情况，不能反映目标检测物的局部振动情况。基于此，本技术实施例中，可以在图像处理显示界面，框选一个或多个监测区域，其中，每个所述监测区域至少覆盖所述振动图像中部分所述目标检测物图像，以分别对振动图像中所述目标检测物各部分进行数据处理分析，然后分别输出对应的振动信号，从而反映目标检测物的各局部振动情况。例如图3和图4所示，在采集到的完整的目标检测物图像中框选出监测区域a、监测区域b和监测区域c，然后分别对监测区域a、监测区域b和监测区域c进行数据处理分析，分别得到与上述三个监测区域对应的振动信号，从而能够反映目标检测物a、b、c三处局部振动情况。
[0084]
需要说明的是，获取振动图像序列后，要选取进行数据处理的时间段，从而确定进行数据处理的起始帧振动图像和终点帧振动图像。由于要对每帧振动图像进行处理，因此，可以在显示起始帧振动图像的显示界面上框选监测区域，在对后续帧振动图像处理时，预先框选好的监测区域在图像处理显示界面的位置不变。
[0085]
完成上述步骤200后，对每帧振动图像中每个所述监测区域执行如下步骤300至步骤800，以得到各监测区域内所述目标检测物图像的振动情况。
[0086]
下面以对一帧振动图像中第一监测区域的数据处理过程为例，进行详细说明，其中，所述第一监测区域可以是所述至少一个监测区域中任一监测区域。
[0087]
步骤300、提取第一监测区域内每个像素点的亮度信息。
[0088]
本技术实施例中所述的亮度信息主要包括亮度值，第一监测区域内每个像素点的亮度信息可以表示为其中，(x,y)表示像素点的像素坐标，t
i
表示第i时刻，选取进行数据处理的时间段包括t个时刻t1,t2，t3,
……
，t
t
。也就是说，表示第一监测区域在t1时刻(即第一帧振动图像)，像素坐标为(x，y)的像素点的亮度信息，表示第一监测区域在t2时刻(即第二帧振动图像)，像素坐标为(x，y)的像素点的亮度信息，以此类推，得到每帧振动图像中第一监测区域内每个像素点的亮度信息。
[0089]
步骤400、对提取的第一监测区域内每个像素点亮度信息滤波处理。
[0090]
本技术对提取的第一监测区域内每个像素点亮度信息滤波处理的方法不进行限定，在一具体例子中，可以通过如下步骤410
‑
步骤430实现。
[0091]
步骤410、对第一监测区域内每个像素点的亮度信息进行傅里叶变换，得到第一监测区域内每个像素点的亮度信息的傅里叶频谱响应函数其中，t
i
表示第i时刻，(u，v)表示与像素坐标(x，y)对应的频率变量，表示第i帧振动图像中像素坐标为(x，y)的像素点对应的傅里叶频谱响应函数，其中，傅里叶频谱响应函数满足如
下关系式(1)：
[0092][0093]
其中，m、n表示振动图像的尺寸，j表示虚数单位，u表示x方向的频率变量，v表示y方向的频率变量。
[0094]
步骤420、通过图像滤波器h(u，v)对傅里叶频谱响应函数进行滤波处理，得到第一监测区域内每个像素点的滤波响应函数其中，所述图像滤波器h(u，v)满足第一关系式(2)，所述第一关系式(2)为：
[0095][0096]
其中，w表示所述图像滤波器的通带带宽，d(u，v)表示从(u,v)到频率平面原点的距离，d0表示截止频率。
[0097]
步骤430、对所述滤波响应函数傅里叶逆变换，得到第一监测区域内每个像素点滤波后的亮度信息所述滤波后的亮度信息满足第二关系关系式(3)，所述第二关系关系式(3)为：
[0098][0099]
其中，x表示像素点的像素横坐标，y表示像素点的像素纵坐标，m、n表示振动图像的尺寸，j表示虚数单位，u表示x方向的频率变量，v表示y方向的频率变量。
[0100]
的值为复数形式，为振动图像经过上述滤波处理后的亮度信息图。通过相机拍摄目标检测物的振动，目标检测物的振动会投影到相机平面内形成不同的亮度值，目标检测物随时间振动，振动图像上目标检测物的相应位置的亮度值也会发生改变，即振动图像上的结构信息发生变化，而相位的变化同步反映了振动图像上的结构信息发生变化，相位的变化量等于振动图像结构信息的变化量，即可求得振动图像上目标检测物的振动量。因此，需要进一步根据计算相位相位包含了振动图像上像素的结构信息。
[0101]
步骤500、根据滤波后的第一监测区域内每个像素点的亮度信息，分别计算得到所述第一监测区域内每个像素点在当前帧振动图像中的相位。
[0102]
根据上述步骤400，可以得到当前帧振动图像中第一监测区域内每个像素点的滤波后的亮度信息然后可以按照如下关系式(4)，计算得到当前帧振动图像中第一监测区域内每个像素点的相位，关系式(4)为：
[0103][0104]
步骤600、分别计算所述第一监测区域内每个像素点在当前帧振动图像的相位与在第一帧振动图像的相位的相位差。
[0105]
在得到当前帧振动图像中第一监测区域内每个像素点的相位后，继而求取当前帧振动图像中第一监测区域内每个像素点在当前帧振动图像与第一帧振动图像中的相位差，
该相位差就等于振动图像结构信息的变化量。其中，第一帧振动图像是指t1时刻对应的振动图像。
[0106]
类似的，可以求得其他帧振动图像中第一监测区域内每个像素点对应的相位差，例如第五帧振动图像中第一监测区域内每个像素点对应的相位差是指第五帧帧振动图像中第一监测区域内每个像素点在第五帧振动图像与第一帧振动图像中的相位差。
[0107]
步骤700、对得到的所述第一监测区域内每个像素点的相位差进行加权处理，得到当前帧振动图像中所述第一监测区域内每个像素点的加权相位差。
[0108]
为了求取的物体振动量更为准确，本技术中对得到的所述第一监测区域内每个像素点的相位差进行加权处理，但是本技术对每个相位差进行加权处理方法不进行限定。
[0109]
在一种可行方式中，本技术实施例先获取当前帧振动图像中第一监测区域内每个像素点对应的预设邻近像素点亮度信息，其中，每个像素点对应的预设邻近像素点的个数和位置可以自行设定，本技术对此不进行限定；然后按照第三关系式，对当前帧振动图像中第一监测区域内每个像素点对应的相位差进行加权，得到当前帧振动图像中第一监测区域内每个像素点的加权相位差，其中，第三关系式(5)为：
[0110][0111]
其中，表示第i帧振动图像中第一监测区域内每个像素点的加权相位差，表示第i帧振动图像中像素坐标为(x，y)的像素点对应的预设邻近像素点亮度信息，表示第i帧振动图像中像素坐标为(x，y)的像素点对应的相位差，m<k<n，m<l<n，其中，m和n表示与像素坐标为(x，y)的像素点对应的预设邻近像素点的像素坐标值。
[0112]
使用像素坐标(x，y)附近的亮度信息(m<k<n，m<l<n)对进行加权，得到该像素坐标(x,y)对应像素点的加权相位差通过该步骤可以增大亮度值对比较大的区域的相位差在最后求取的物体振动量中的权重，即振动图像上目标检测物轮廓处的相位差的权重，使得最后求取的物体振动量更为准确。
[0113]
步骤800、对当前帧振动图像中所述第一监测区域内所有像素点的加权相位差求和，得到当前帧振动图像中所述第一监测区域的物体振动量。
[0114]
当前帧振动图像中所述第一监测区域的物体振动量，能够反应当前帧振动图像中所述第一监测区域相对于第一帧振动图像中所述第一监测区域的振动偏差。
[0115]
按照上述步骤300
‑
步骤800，可以求得每帧振动图像中第一监测区域的物体振动量其中，
[0116]
步骤900、根据得到的各帧振动图像中所述第一监测区域的物体振动量，生成所述第一监测区域内所述目标检测物图像的振动信号。
[0117]
应理解，按照上述步骤300
‑
步骤900，可以得到每帧振动图像中每个监测区域的物体振动量，从而可以得到各个监测区域内所述目标检测物图像的振动信号，也就是可以得到振动图像序列对应的振动信号由此可知，振动信号能够反映监测区域内所述
目标检测物图像在不同时刻的振动情况。
[0118]
进一步的，可以将生成的每个监测区域内所述目标检测物图像的振动信号，转换成每个监测区域内所述目标检测物图像对应的实体部分的振动信号；然后，根据每个监测区域内所述目标检测物图像对应的实体部分的振动信号，确定所述目标检测物各实体部分的振动频率信息。
[0119]
如图5所示，以目标检测物为雨棚顶棚为例，相机以仰角α，采集雨棚顶棚振动图像，假设雨棚顶棚的真实振动为竖直方向，则相机所拍摄到的雨棚顶棚振动方向实际是顶棚的真实振动的投影，因此，雨棚顶棚的真实振动信号满足第四关系式(6)，第四关系式(6)为：
[0120]
r＝s
×
γ
×
1/cos(α)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
关系式(6)
[0121]
其中，r表示所述第一监测区域内所述雨棚顶棚图像对应的实体部分的振动信号，s表示所述第一监测区域内所述雨棚顶棚图像的振动信号，γ表示像素当量比例，α表示相机仰角，即所述雨棚顶棚的实体振动方向与所采集到的雨棚顶棚图像的振动方向之间的夹角，其中，可以通过画面标定，确定像素当量比例尺γ(单位：mm/pixel)；然后，对所述第一监测区域内所述雨棚顶棚图像对应的实体部分的振动信号做傅里叶变换，得到信号的频谱图，并在频谱图上直接读出该信号的峰值频率，可得到该信号的各阶频率，从而得到所述第一监测区域内所述雨棚顶棚对应的实体部分的振动频率信息。
[0122]
综上，本技术实施例提供的基于视觉处理的振动测量方法，使用设计的图像滤波器对图像进行滤波处理，直接使用图像中的像素坐标信息，无需预先识别图像中包含有什么特殊特征，如人为设定的特征靶标点等，也就是说，本技术中可直接使用目标检测物本身的特征信息，无需在目标检测物表面张贴或喷涂人为设定的特征靶标点。另外，本技术实施例提供的基于视觉处理的振动测量方法，可以通过框选多个监测区域，分析出目标检测物各局部振动情况。
[0123]
本技术实施例还提供一种基于视觉处理的振动测量系统，包括：
[0124]
获取模块，用于获取目标检测物处于振动状态下的振动图像序列，所述振动图像序列包括的多帧按时间序列排序的振动图像；
[0125]
框选模块，用于在图像处理显示界面，框选至少一个监测区域，其中，每个所述监测区域至少覆盖所述振动图像中部分所述目标检测物图像；
[0126]
提取模块，用于提取第一监测区域内每个像素点的亮度信息，其中，所述第一监测区域为所述至少一个监测区域中任一监测区域；
[0127]
滤波处理模块，用于对提取的第一监测区域内每个像素点的亮度信息滤波处理；
[0128]
第一计算模块，用于根据滤波后的第一监测区域内每个像素点的亮度信息，分别计算得到所述第一监测区域内每个像素点在当前帧振动图像中的相位；
[0129]
第二计算模块，用于分别计算所述第一监测区域内每个像素点在当前帧振动图像的相位与在第一帧振动图像的相位的相位差；
[0130]
加权处理模块，用于对得到的所述第一监测区域内每个像素点的相位差进行加权处理，得到当前帧振动图像中所述第一监测区域内每个像素点的加权相位差；
[0131]
第三计算模块，用于对当前帧振动图像中所述第一监测区域内所有像素点的加权相位差求和，得到当前帧振动图像中所述第一监测区域的物体振动量；
[0132]
生成模块，用于根据得到的各帧振动图像中所述第一监测区域的物体振动量，生成所述第一监测区域内所述目标检测物图像的振动信号。
[0133]
所述滤波处理模块包括傅里叶变换模块、图像滤波器和傅里叶逆变换模块；
[0134]
傅里叶变换模块，用于对第一监测区域内每个像素点的亮度信息进行傅里叶变换，得到第一监测区域内每个像素点的亮度信息的傅里叶频谱响应函数；
[0135]
图像滤波器，用于对傅里叶频谱响应函数进行滤波，得到第一监测区域内每个像素点的滤波响应函数，其中，所述图像滤波器h(u,v)满足第一关系式，所述第一关系式为：
[0136][0137]
其中，w表示所述图像滤波器的通带带宽，d(u，v)表示从(u,v)到频率平面原点的距离，d0表示截止频率；
[0138]
傅里叶逆变换模块，用于对所述滤波响应函数傅里叶逆变换，得到第一监测区域内每个像素点滤波后的亮度信息所述滤波后的亮度信息满足第二关系关系式，所述第二关系关系式为：
[0139][0140]
其中，表示傅里叶频谱响应函数，x表示像素点的像素横坐标，y表示像素点的像素纵坐标，m、n表示振动图像的尺寸，j表示虚数单位，u表示x方向的频率变量，v表示y方向的频率变量。
[0141]
所述加权处理模块包括获取子模块和加权处理子模块；
[0142]
获取子模块，用于获取当前帧振动图像中第一监测区域内每个像素点对应的预设邻近像素点亮度信息；
[0143]
加权处理子模块，用于按照第三关系式，对当前帧振动图像中第一监测区域内每个像素点的相位差进行加权，得到当前帧振动图像中第一监测区域内每个像素点的加权相位差，所述第三关系式为：
[0144][0145]
其中，表示第i帧振动图像中第一监测区域内每个像素点的加权相位差，表示第i帧振动图像中像素坐标为(x,y)的像素点对应的预设邻近像素点亮度信息，表示第i帧振动图像中像素坐标为(x,y)的像素点对应的相位差，m<k<n,m<l<n，其中，m和n表示与像素坐标为(x,y)的像素点对应的预设邻近像素点的像素坐标值。
[0146]
所述系统还包括转换模块和确定模块：
[0147]
转换模块，用于将生成的每个监测区域内所述目标检测物图像的振动信号，转换成每个监测区域内所述目标检测物图像对应的实体部分的振动信号；
[0148]
确定模块，用于根据每个监测区域内所述目标检测物图像对应的实体部分的振动
信号，确定所述目标检测物各实体部分的振动频率信息。
[0149]
如果所述目标检测物为雨棚顶棚，则所述转换模块，用于根据第四关系式，确定所述第一监测区域内所述雨棚顶棚图像对应的实体部分的振动信号，所述第四关系式为：
[0150]
r＝s
×
γ
×
1/cos(α)
[0151]
其中，r表示所述第一监测区域内所述雨棚顶棚图像对应的实体部分的振动信号，s表示所述第一监测区域内所述雨棚顶棚图像的振动信号，γ表示像素当量比例，α表示所述雨棚顶棚的实体振动方向与所采集到的雨棚顶棚图像的振动方向之间的夹角；
[0152]
所述确定模块，用于对所述第一监测区域内所述雨棚顶棚图像对应的实体部分的振动信号做傅里叶变换，得到所述第一监测区域内所述雨棚顶棚图像对应的实体部分的振动频率信息。
[0153]
本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于系统的实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。
[0154]
以上结合具体实施方式和范例性实例对本技术进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本技术的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本技术精神和范围的情况下，可以对本技术技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本技术的范围内。本技术的保护范围以所附权利要求为准。
[0155]
具体实现中，本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，其中，该计算机可读存储介质可存储有程序，该程序执行时可包括本技术提供的基于视觉处理的振动测量方法和系统的各实施例中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read
‑
only memory，rom)或随机存储记忆体(random access memory，ram)等。
[0156]
本领域的技术人员可以清楚地了解到本技术实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本技术实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
[0157]
以上所述的本技术实施方式并不构成对本技术保护范围的限定。