视觉光电挠度仪的工作原理

视觉光电挠度仪的工作原理核心是通过机器视觉技术捕捉目标位移，结合光电传感辅助定位，实现对结构挠度的非接触式测量，具体流程可分为以下4个关键步骤：  

 1. 标记点布设：建立测量基准

在被测结构（如桥梁梁体、建筑横梁）的关键测点（如跨中、支座附近）粘贴高对比度标记点（如反光靶标、黑色圆点或激光投射点）。这些标记点作为“位移基准"，其位置变化直接反映结构的弯曲变形（挠度）。标记点需与背景形成明显反差（如白色结构用黑色靶标），确保后续图像能清晰识别。  

 2. 视觉与光电采集：捕捉目标动态

视觉采集：通过高精度工业相机（或CCD/CMOS传感器）实时拍摄标记点的图像，镜头焦距根据测量距离调整（如远距离用长焦镜头），确保标记点在画面中占据足够像素（通常≥10×10像素），为后续计算提供基础。  

光电辅助：内置激光位移传感器或红外测距模块，同步测量相机与被测结构的距离（消除距离变化对像素-物理尺寸换算的影响）；环境光传感器则自动调节相机曝光参数（如强光时降低曝光，弱光时补光），保证图像清晰度。  

 3. 图像处理：将像素位移转化为物理位移 

设备内置专用算法对采集的图像进行分析：  

特征点识别：通过边缘检测、灰度匹配等技术，精准锁定标记点在图像中的位置（精度可达亚像素级，即小于1个像素的尺寸）。  

位移计算：对比不同时刻（如加载前、加载中、加载后）标记点的像素坐标变化，结合激光测距得到的实际距离，将像素位移换算为毫米级的物理位移（公式：物理位移=像素位移×像素尺寸，其中像素尺寸=实际距离÷镜头焦距对应的像素比例）。  

 4. 挠度拟合：生成结构变形曲线  

根据多个测点（如桥梁跨中、1/4跨、3/4跨）的位移数据，通过曲线拟合算法（如最小二乘法）生成结构的弯曲变形曲线，最终输出各测点的挠度值（如最大挠度、挠度分布规律），并通过软件实时显示或存储。  

简言之，视觉光电挠度仪的本质是**“用眼睛（相机）看标记点动了多少，再通过计算算出实际弯了多少"，全程不接触被测结构，因此不会干扰其受力状态，适合高精度、动态的挠度测量场景。