Laboratory for Dynamics of Machines and Structures
Povečan prikaz lastnih oblik na posnetkih, pridobljenih s hitro kamero
K. Čufar,
J. Slavič and
M. Boltežar
Mechanical systems and signal processing, 2024
Če je gibanje, merjeno z metodami, ki temeljijo na obdelavi digitalnih slik, premajhno da bi ga videli s prostim očesom, si lahko za vizualizacijo pomagamo z metodami povečave gibanja (ang. motion magnification. Uveljavljene metode povečajo (običajno do 1000-krat) pasovno filtrirane slikovne podatke. Predvsem pri višjih frekvencah nihanja so amplitude izmerjenih pomikov strukture pogosto pod pragom šuma. V tej raziskavi je predstavljena nova metoda za ojačanje vibracij, ki temelji na eksperimentalni modalni analizi (EMA). Odziv opazovane strukture na dinamično vzbujanje je merjen z metodo poenostavljenega optičnega toka na podlagi gradienta. V kombinaciji z referenčno meritvijo s pospeškomerom je izvedena hibridna modalna analiza. Hibridni pristop omogoča identifikacijo strukturne dinamike: a) v območju, kjer so merjeni pomiki veliko manjši od enega slikovnega elementa in b) globoko pod pragom šuma slikovnih podatkov. Slika vibrirajoče strukture je razdeljena z ravninsko mrežo trikotnikov, ki je nato deformirana v skladu z identificirano lastno obliko. S pomočjo afine transformacije posameznih elementov mreže se pridobi slika povečane lastne oblike strukture. V eksperimentalnem delu so bili s pomočjo predlagane metode doseženi faktorji povečave do približno 40 tisočkrat. Tako smo prodrli za en velikostni razred globje v šum, kot omogočajo obstoječe metode, poleg tega pa je predlagani pristop tudi numerično bistveno manj zahteven. Predlagana metoda povečanega prikaza lastnih oblik strukture predstavlja alternativo obstoječim metodam povečave gibanja za aplikacije, kjer so informacije o harmoničnem nihanju struktur zakrite s šumom slikovnih podatkov.
  Ladisk, Fakulteta za strojništvo, Univerza v Ljubljani
  janko.slavic@fs.uni-lj.si
  +386 1 4771 226 jankoslavic     jankoslavic