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基于双目摄影测量的风力机叶片振动测量方法汇报人：2024-01-17

目录CONTENTS引言双目摄影测量原理及关键技术风力机叶片振动特性分析基于双目摄影测量的风力机叶片振动测量方法实现方法性能评价与对比分析结论与展望

01引言

123风力机叶片振动问题能源危机与环境问题振动测量的重要性研究背景与意义随着全球能源危机和环境问题的日益严重，可再生能源的开发和利用越来越受到人们的关注。风力发电作为一种清洁、可再生的能源，具有巨大的发展潜力。风力机叶片是风力发电机的关键部件之一，其性能直接影响到风力发电机的效率和安全性。然而，在风力发电机运行过程中，叶片会受到各种复杂载荷的作用，导致振动问题的产生，严重影响风力发电机的稳定性和寿命。对风力机叶片的振动进行测量和分析，可以及时了解叶片的运行状态和健康状况，为风力发电机的维护和检修提供依据，确保风力发电机的安全、稳定运行。

国外研究现状国外在风力机叶片振动测量方面起步较早，已经形成了较为成熟的理论和方法体系。目前，国外主要采用激光多普勒测振仪、加速度传感器等先进测量设备对叶片振动进行测量。国内研究现状国内在风力机叶片振动测量方面的研究相对较晚，但近年来发展迅速。目前，国内主要采用压电式加速度传感器、光纤光栅传感器等测量设备对叶片振动进行测量。发展趋势随着科技的不断进步和测量技术的不断发展，未来风力机叶片振动测量将朝着更高精度、更高效率、更低成本的方向发展。同时，随着人工智能、大数据等技术的广泛应用，风力机叶片振动测量将实现智能化、自动化。国内外研究现状及发展趋势

研究目的研究方法研究内容、目的和方法本研究采用理论分析与实验研究相结合的方法。首先，通过理论分析建立双目摄影测量模型；其次，搭建双目摄影测量系统并进行标定；然后，对风力机叶片进行振动实验并获取实验数据；最后，对实验数据进行分析处理，验证双目摄影测量技术的可行性和准确性。通过本研究，期望能够实现对风力机叶片振动的快速、准确测量，为风力发电机的维护和检修提供依据，确保风力发电机的安全、稳定运行。同时，本研究还可以为相关领域的研究提供参考和借鉴。

02双目摄影测量原理及关键技术

双目摄影测量原理立体视觉原理双目摄影测量基于立体视觉原理，通过模拟人眼观察物体的方式，利用两个相机从不同角度拍摄同一物体，获取物体的二维图像对。三角测量法根据三角测量法，通过已知的两个相机之间的相对位置和姿态，以及物体在二维图像上的像素坐标，可以计算出物体在三维空间中的实际坐标。

为了获取准确的测量结果，需要对相机进行标定。标定过程包括确定相机的内参（如焦距、主点坐标等）和外参（如相机姿态和位置）。在进行特征提取和匹配之前，需要对图像进行预处理，如去噪、增强对比度等，以提高后续处理的准确性和稳定性。相机标定与图像预处理图像预处理相机标定

从二维图像中提取出具有代表性和稳定性的特征点，如角点、边缘等。常用的特征提取算法有SIFT、SURF等。特征提取将两个相机拍摄的二维图像中的特征点进行匹配，找出同名点。匹配算法需要考虑到特征点的描述子相似度、空间位置关系等因素。特征匹配特征提取与匹配算法

三维重建根据匹配好的同名点和已知的相机参数，利用三角测量法计算出物体在三维空间中的坐标，实现三维重建。精度评估为了评估三维重建的精度，可以采用多种方法，如比较重建结果与真实值的差异、分析重建结果的稳定性等。常用的精度评估指标有均方根误差（RMSE）、相对误差等。三维重建及精度评估方法

03风力机叶片振动特性分析

VS风力机叶片通常具有复杂的空气动力学形状和内部结构，包括主梁、腹板、加强筋等。这些结构特点使得叶片在受到风载作用时会产生复杂的振动响应。振动类型风力机叶片的振动主要包括挥舞振动、摆振和扭转振动三种类型。挥舞振动是指叶片在垂直于旋转平面的方向上的弯曲振动；摆振是指叶片在旋转平面内的弯曲振动；扭转振动则是指叶片绕自身轴线的扭转运动。结构特点风力机叶片结构特点与振动类型

通过实验手段，如激振实验和振动测试，获取叶片的振动响应数据。进一步利用模态分析技术，如频域分解法、时域分析法等，识别出叶片的固有频率、阻尼比和振型等模态参数。通过建立叶片的有限元模型，利用数值计算方法求解其模态参数。该方法可以模拟叶片在实际工作条件下的振动特性，为叶片设计和优化提供依据。实验模态分析计算模态分析叶片振动模态参数识别方法

基于双目摄影测量的叶片振动位移场获取利用两个相机从不同角度对同一目标进行拍摄，通过图像处理技术提取目标特征点的三维坐标信息。将这一原理应用于风力机叶片的振动测量，可以获取叶片上各点的三维振动位移数据。双目摄影测量原理在风力机叶片上布置一定数量的标志点，使用双目摄影测量系统对标志点进行连续拍摄。通过对拍摄得到的图像进行处理和分析，提取出各标志点的三维坐标信息，进而得到叶片整体