視覺光電撓度儀的工作原理

視覺光電撓度儀的工作原理核心是通過機器視覺技術捕捉目標位移，結合光電傳感輔助定位，實現對結構撓度的非接觸式測量，具體流程可分為以下4個關鍵步驟：  

 1. 標記點布設：建立測量基準

在被測結構（如橋梁梁體、建筑橫梁）的關鍵測點（如跨中、支座附近）粘貼高對比度標記點（如反光靶標、黑色圓點或激光投射點）。這些標記點作為“位移基準"，其位置變化直接反映結構的彎曲變形（撓度）。標記點需與背景形成明顯反差（如白色結構用黑色靶標），確保后續圖像能清晰識別。  

 2. 視覺與光電采集：捕捉目標動態

視覺采集：通過高精度工業相機（或CCD/CMOS傳感器）實時拍攝標記點的圖像，鏡頭焦距根據測量距離調整（如遠距離用長焦鏡頭），確保標記點在畫面中占據足夠像素（通常≥10×10像素），為后續計算提供基礎。  

光電輔助：內置激光位移傳感器或紅外測距模塊，同步測量相機與被測結構的距離（消除距離變化對像素-物理尺寸換算的影響）；環境光傳感器則自動調節相機曝光參數（如強光時降低曝光，弱光時補光），保證圖像清晰度。  

 3. 圖像處理：將像素位移轉化為物理位移 

設備內置專用算法對采集的圖像進行分析：  

特征點識別：通過邊緣檢測、灰度匹配等技術，精準鎖定標記點在圖像中的位置（精度可達亞像素級，即小于1個像素的尺寸）。  

位移計算：對比不同時刻（如加載前、加載中、加載后）標記點的像素坐標變化，結合激光測距得到的實際距離，將像素位移換算為毫米級的物理位移（公式：物理位移=像素位移×像素尺寸，其中像素尺寸=實際距離÷鏡頭焦距對應的像素比例）。  

 4. 撓度擬合：生成結構變形曲線  

根據多個測點（如橋梁跨中、1/4跨、3/4跨）的位移數據，通過曲線擬合算法（如最小二乘法）生成結構的彎曲變形曲線，最終輸出各測點的撓度值（如最大撓度、撓度分布規律），并通過軟件實時顯示或存儲。  

簡言之，視覺光電撓度儀的本質是**“用眼睛（相機）看標記點動了多少，再通過計算算出實際彎了多少"，全程不接觸被測結構，因此不會干擾其受力狀態，適合高精度、動態的撓度測量場景。