基于机器视觉的结构健康位移监测设备可以同时测量多少个标靶测点？

Question

如题所述

Answer 1

市场上基于机器视觉的结构健康位移监测设备，根据设备的镜头及算法设计不同，可以分为手动固定焦距和自动变聚焦两种类型。固定焦距的设备，由于焦距在现场调节好，用螺丝固定以后就不能再调整，因此视野范围和景深也是固定和有限的。机器视觉算法要能准确地识别出靶标，需要靶标在图像中的像素面积有最小要求，过小的靶标将不能识别出来。例如某些公司的设备，如果要能够识别出最小1mm的位移变化，那么靶标图像需要有1个像素的变化才能够识别出来，因此靶标需要有100个像素点。如果采用800万像素的工业相机，水平和竖向的像素为3840*2160。那么对应现实中的视场宽度为3.84米，竖向为2.16米。如果靶标的直径为300mm，因此理论上，能够容纳的靶标数量为10多个。考虑到通常不会在3米左右的范围内布设多个标靶测点，因此在同一个断面上，实际能容纳的测点通常为1个。这点从厂家提供的实际安装图中可以看得出。 有厂家为了增加测点数量，在不同的断面上设置测点。但由于固定焦距的摄像机的景深极为有限。断面距离过长，靶标的图像将变得模糊难以识别。还有的厂家采用不同断面距离使用不同大小的靶标来增加测点数量。即随着距离的增大，靶标的尺寸也相应增大。有些项目上的靶标直径甚至高达1米以上。并且不同断面的靶标几乎都在同一条平行于摄像机光轴的直线上。由于靶标需要根据现场实际情况作定制，没有厂家派人到现场勘察，难以设计出符合现场使用要求的靶标。使用范围受到极大的限制。即使采用了变通解决方案，能够在不同断面上同时测量的靶标数量仍然极为有限，通常难以超过10个。这也是能够实际使用的机器视觉结构位移监测产品很少的重要原因之一。
随着科技的发展，能够实时采集高清图像，完成数据实时计算的高性能嵌入式硬件不断出现。人工智能技术也飞速发展，如基于深度学习的图像超分辨率、目标检测识别算法更加高效能够，能够在嵌入式NPU中运行。同时神经网络模型训练的高算力GPU硬件更容易获取，给新一代的基于机器视觉的结构健康位移监测产品提供了物质和技术基础。有极少数厂家顺应时代潮流，走了不同的科技树路径，选择了技术难度更高，但能够根本性解决当前项目现场应用的技术难题，如深圳安锐推出第五代自变焦视觉位移监测仪。该设备通过一台高度集成的设备，完成桥梁、隧道、大坝、铁路、矿山、边坡等场景所有测点靶标的自动变倍扫描聚焦识别。整个过程全部智能化。能够识别计算出从0.1到400米距离内，视场宽度为12米，高度为8米的大空间范围内的靶标二维位移，且实测精度达到了惊人的0.02mm。

Answer 2

机器视觉产品资料查询平台回答，基于机器视觉的结构健康位移监测设备可以同时测量多少个标靶测点，是需要根据摄像头（工业相机）的数量来决定的。同时需要算法设计。如果您想了解更多机器视觉的相关信息，可前往机器视觉产品资料查询平台。