基于机器视觉的结构波浪冲击力非接触式测量方法和系统与流程

技术特征：
1.基于机器视觉的结构波浪冲击力非接触式测量方法，其特征在于，包括：获取预设摄像机拍摄的包含目标结构物的目标源视频；基于所述目标源视频得到对应的目标源视频帧并在所述目标源视频帧中确定出目标区域图像；根据目标跟踪算法确定所述目标区域图像中的像素点对应的目标点流速；根据压强流速耦合方程基于所述目标点流速确定对应的所述目标结构物表面的目标点压强，并根据所述目标点压强确定所述目标结构物受到的波浪冲击力。2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的结构波浪冲击力非接触式测量方法，其特征在于，所述在所述目标源视频帧中确定出目标区域图像，包括：获取通过预设接口输入的顶点坐标，并根据所述顶点坐标在所述目标源视频帧中确定出目标区域图像。3.根据权利要求1所述的基于机器视觉的结构波浪冲击力非接触式测量方法，其特征在于，所述根据目标跟踪算法确定所述目标区域图像中的像素点对应的目标点流速之前，还包括：对所述目标区域图像进行图像增强处理，以得到增强后目标区域图像；相应的，所述根据目标跟踪算法确定所述目标区域图像中的像素点对应的目标点流速，包括：根据目标跟踪算法确定所述增强后目标区域图像中的像素点对应的目标点流速。4.根据权利要求3所述的基于机器视觉的结构波浪冲击力非接触式测量方法，其特征在于，所述对所述目标区域图像进行图像增强处理，以得到增强后目标区域图像，包括：利用高斯滤波对所述目标区域图像进行卷积运算，以得到所述目标区域图像中的背景图像；基于所述目标区域图像以及所述背景图像确定出所述目标区域图像中的前景图像；对所述前景图像进行灰度拉伸，以得到增强后目标区域图像。5.根据权利要求1所述的基于机器视觉的结构波浪冲击力非接触式测量方法，其特征在于，所述根据目标跟踪算法确定所述目标区域图像中的像素点对应的目标点流速，包括：对所述预设摄像机进行标定，以获取所述预设摄像机的内参与外参；根据所述预设摄像机的内参与外参对所述目标区域图像进行矫正，以得到矫正后目标区域图像；根据光流法跟踪连续两帧所述矫正后目标区域图像中像素点的灰度值，以识别所述像素点的位移，并基于所述像素点的位移与所述连续两帧所述矫正后目标区域图像的时间间隔来确定所述像素点对应的目标点流速。6.根据权利要求1所述的基于机器视觉的结构波浪冲击力非接触式测量方法，其特征在于，所述根据压强流速耦合方程基于所述目标点流速确定对应的所述目标结构物表面的目标点压强，包括：根据压强流速耦合方程并采用有限差分法进行离散以及黎曼法迭代求解，以得到对应的所述目标结构物表面的目标点压强。7.根据权利要求1至6中任一项所述的基于机器视觉的结构波浪冲击力非接触式测量方法，其特征在于，所述根据所述目标点压强确定所述目标结构物受到的波浪冲击力，包
括：基于所述目标结构物表面的目标点压强确定所述目标结构物受到的水平波浪冲击力、竖向波浪冲击力以及波浪冲击力力矩；基于所述水平波浪冲击力与所述竖向波浪冲击力确定所述目标结构物受到的总波浪冲击力。8.基于机器视觉的结构波浪冲击力非接触式测量系统，其特征在于，包括：目标源视频获取模块，用于获取预设摄像机拍摄的包含目标结构物的目标源视频；目标区域图像确定模块，用于基于所述目标源视频得到对应的目标源视频帧并在所述目标源视频帧中确定出目标区域图像；目标点流速确定模块，用于根据目标跟踪算法确定所述目标区域图像中的像素点对应的目标点流速；波浪冲击力确定模块，用于根据压强流速耦合方程基于所述目标点流速确定对应的所述目标结构物表面的目标点压强，并根据所述目标点压强确定所述目标结构物受到的波浪冲击力。

技术总结
本申请公开了基于机器视觉的结构波浪冲击力非接触式测量方法和系统，涉及机器视觉技术领域，该方法包括：获取预设摄像机拍摄的包含目标结构物的目标源视频；基于所述目标源视频得到对应的目标源视频帧并在所述目标源视频帧中确定出目标区域图像；根据目标跟踪算法确定所述目标区域图像中的像素点对应的目标点流速；根据压强流速耦合方程基于所述目标点流速确定对应的所述目标结构物表面的目标点压强，并根据所述目标点压强确定所述目标结构物受到的波浪冲击力。通过上述方案，能够通过非接触方式得到结构物周围的流速再通过流速进一步确定出压强与冲击力。由此可以简便、准确地检测出结构物波浪冲击力以代替安装在结构物表面的点式水压力传感器。构物表面的点式水压力传感器。构物表面的点式水压力传感器。


技术研发人员：孔烜 李金钊 王秀艳 韩振勇 胡揭玄
受保护的技术使用者：中国建筑第六工程局有限公司
技术研发日：2022.08.19
技术公布日：2022/11/11