Введение
1 Аналитический обзор существующих методов измерения и контроля параметров вибрации 20
1.1 Физические основы получения измерительной информации о параметрах вибрации 20
1.2 Состояние и перспективы развития оптических методов и оптико-электронных средств контроля параметров вибрации 27
1.3 Анализ измерительных структур параметров вибрации, построенных с помощью видеокамер 36
Выводы 43
2 Состояние проблемы контроля параметров вибрации по изображению тест-объекта, полученного с помощью видеокамеры 45
2.1 Исследование влияния пространственно-временной дискретизации динамического изображения на погрешность контроля параметров вибрации 45
2.2 Исследование погрешности контроля параметров вибрации по дискретным отсчетам в частотной области 59
2.3 Обоснование применения оптического контраста в изображении тест-объекта для построения стробоскопического метода контроля параметров вибрации 75
Выводы 80
3 Математическая модель контроля параметров вибрации по изменению оптического контраста в изображении тест-объекта, основанная на применении стробоскопического эффекта 82
3.1 Модель измерительного тракта многоэлементного фотоприемника видеокамеры
3.2 Алгоритм и критерий стробоскопического контроля частоты вибрации по изменению оптического контраста в изображении тест-объекта 86
3.3 Модель смаза изображения вибрирующего тест-объекта при фиксации стробоскопического эффекта 87
3.4 Определение погрешности контроля частоты вибрации при фиксации стробоскопического эффекта 95
3.5 Алгоритм и критерий стробоскопического контроля размаха вибрации по изменению оптического контраста в изображении тест-объекта 106
3.6 Определение погрешности контроля размаха вибрации по изменению оптического контраста в изображении тест-объекта 118
3.7 Уточнение вида частотно-контрастной характеристики, используемой при стробоскопическом контроле параметров вибрации 120
Выводы 134
4 Экспериментальное исследование стробоскопического метода контроля параметров вибрации по изменению оптического контраста в изображении тест-объекта
4.1 Оптико-электронная информационно-измерительная система для исследования изменения контраста в изображении тест-объекта при регистрации стробоскопического эффекта 138
4.2 Экспериментальное исследование стробоскопического эффекта, зафиксированного с помощью специализированной видеокамеры, для контроля частоты вибрации 142
4.3 Экспериментальное исследование смаза в изображении тест-объекта при фиксации стробоскопического эффекта 145
4.4 Экспериментальное исследование влияния времени экспозиции на изменение структуры изображения вибрирующего тест-объекта 153
4.5 Экспериментальное исследование частотно-контрастной характеристики для различных значений размаха вибрации при регистрации стробоскопического эффекта 158
4.6 Экспериментальное исследование биений оптического контраста в динамическом изображении тест-объекта 164
4.7 Экспериментальное исследование влияния характеристик специализированной видеокамеры на результат контроля параметров вибрации 174
4.8 Разработка модели оценки метрологических характеристик стробоскопического метода и средств контроля параметров вибрации по изменению оптического контраста в изображении тест-объекта 182
Выводы 196
5 Алгоритмы и программное обеспечение для стробоскопического контроля параметров вибрации по изменению оптического контраста в изображении тест-объекта
5.1 Алгоритм стробоскопического контроля параметров вибрации, основанный на определении в изображении тест-объекта нулевого контраста 199
5.2 Подход к определению частоты вибрации объекта, основанный на применении генетического алгоритма 203
5.3 Алгоритм контроля параметров вибрации, основанный на применении биений оптического контраста в динамическом изображении тест-объекта 211
5.4 Алгоритм контроля параметров сложной вибрации, основанный на применении стробоскопического эффекта и анализе оптического сигнала в квазистатическом изображении тест-объекта 216
5.5 Алгоритм контроля параметров вибрации, основанный на применении эффекта утечки спектра динамического изображения тест-объекта 220
5.6 Программное обеспечение автоматизированного контроля параметров вибрации с помощью специализированной видеокамеры с изменяемой кадровой частотой 223
Выводы 226
Практическая реализация стробоскопических средств контроля параметров вибрации мостовых пролетов по изменению оптического контраста в изображении тест-объекта 226
6.1 Структурная схема стробоскопического средства контроля параметров вибрации мостовых пролетов по изменению оптического контраста в изображении тест-объекта 226
6.2 Контроль параметров вибрации мостовых пролетов на мостовом переходе через р. Обь в г. Барнауле 229
6.3 Контроль параметров вибрации мостовых пролетов на мостовом переходе через р. Алей в г. Алейске 238
6.4 Контроль параметров вибрации мостовых пролетов на мостовом переходе через р. Чарыш в с. Усть-Калманка 244
Выводы 250
Заключение
