视频位移计工作原理及应用

工作原理
基于机器视觉技术：在被测物体表面安装测量靶标，机器视觉相机抓拍靶标成像，通过机器视觉识别出靶标的亚像素图像位移，再利用自标定矩阵算法将图像位移转换到物理空间位移，从而得到靶标的实际位移，并可网络上传到云平台实现结构位移的非接触式测量.
基于数字图像相关技术：通过CCD相机捕捉试样的图像，并利用计算机进行图像处理和分析，从而实现对试样两个方向（横向和纵向）形变值的非接触式测量。其具体过程是先使用CCD获得试件变形前的原始图像，在标记上选定相关子区，之后利用最大互相关算法在实时图中匹配整像素点，最后使用线性插值、模板移动算法确定亚像素级匹配点，通过筛选算法去除坏点，即可根据所得到的匹配点计算应变.
应用领域
桥梁监测：可用于监测桥梁主梁的竖向、水平位移指标，如在桥梁每跨的跨中或四分点布设靶标，用相机监测靶标，将靶标的像素变化转化为位移量，从而实现挠度测量，及时掌握桥梁在车辆荷载等作用下的变形情况，为桥梁的维护和安全评估提供数据支持.
边坡位移监测：能够对边坡表面的位移变化进行实时监测，通过在边坡上设置合适的靶标，当边坡发生位移时，相机捕捉靶标图像的变化并转换为实际位移，从而帮助监测人员及时发现边坡的不稳定迹象，预防滑坡等地质灾害的发生.
水利大坝监测：用于监测水利大坝在蓄水、放水以及外部环境因素影响下的变形和位移情况，如大坝的沉降、水平位移等，确保大坝的结构安全，保障水利工程的正常运行.
地质沉降监测：可对地质灾害隐患区域或正在发生地质沉降的地区进行长期监测，为地质灾害的预警和防治提供数据依据，帮助相关部门及时采取措施，减少地质灾害对人民生命财产的威胁.
隧道沉降监测：在隧道施工和运营过程中，监测隧道的沉降和变形情况，及时发现隧道结构的异常变化，保证隧道的施工质量和运营安全.
房屋建筑监测：对房屋建筑在施工过程中的沉降、倾斜以及在使用过程中的变形情况进行监测，有助于及时发现建筑结构的安全隐患，保障居民的生命财产安全.
材料力学试验：在材料科学研究和力学性能测试中，如金属、陶瓷、复合材料等材料的拉伸、压缩、弯曲等试验，可用于测量材料的应变和变形，从而研究材料的力学性质，如弹性模量、屈服强度、断裂韧性等参数.