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ISSN1002-4956实验技术与管理第41卷第3期2024年3月

CN11-2034/TExperimentalTechnologyandManagementVol.41No.3Mar.2024

DOI:10.16791/ki.sjg.2024.03.001

特约专栏—振动测量技术研究进展

编者按：振动是在机械结构和设备运转中普遍存在的现象，通过振动测量技术对设备运行状态进行检测，

可以提高运行效率，消除安全隐患。随着振动测量技术在工业领域的不断发展，基于视频的振动测量技术

由于非接触、高分辨率等优势受到广泛关注，本期特邀哈尔滨工程大学单明广教授团队就视频振动测量技

术相关内容进行撰稿，系统地介绍了4种主要的视频振动测量技术，最后介绍了视频振动测量技术的应用

和必威体育精装版进展。

基于视频的振动测量技术研究进展

1,211111,21,2

单明广，党萌萌，熊雪芬，梁璐沂，刘磊，刘彬，钟志

（1.哈尔滨工程大学信息与通信工程学院，黑龙江哈尔滨150001；

2.哈尔滨工程大学先进船舶通信与信息技术工信部重点实验室，黑龙江哈尔滨150001）

摘要：振动测量是保障结构安全和良好状态的基本手段。高精度的振动测量可为结构设计、安装

调试、健康管理等振动试验提供精确的输入与响应测试。相较于传统的振动测量手段，基于视频的

振动测量技术将相机的全部像素转化为高精度振动传感器，利用视频图像方式让人们肉眼可视结构

在物理世界的真实振动形态，具有非接触、全视场、高空间分辨率、灵活方便等优点，近年来受到

业界的广泛关注。该文主要介绍了视频振动测量技术的系统构成与测量过程、当前主要方法和相关

技术必威体育精装版进展，并总结了视频振动测量技术与其他技术相比存在的优势。通过分析与对比，肯定了

视频方法是解决振动测量问题的有效手段和对传统测量方法的有力补充，随着相关技术和硬件设备

的发展，视频振动测量方法将具有越来越大的研究意义和应用价值。

关键词：视频振动测量；数字图像相关；目标跟踪；光流法；视频运动放大

中图分类号：TP301文献标识码：A文章编号：1002-4956(2024)03-0001-18

振动是工业领域影响和危害结构健康与正常运行如以加速度计为代表的接触式振动测量方法[4-5]、以激

的重要因素之一。实践证明，机械领域的振动会影响光多普勒测振仪为代表的非接触式振动测量方法[6-8]

结构或设备的性能、精度和寿命[1]；土木工程领域的等。然而，随着被测对象结构复杂化、材质轻量化、

共振现象可能会损伤结构强度、甚至引发严重的安全尺寸大型化，以及测试场合对测量手段的操作、性价

事故[2]；船舶车辆等的振动则会降低使用者的舒适度，比、工作距离、测量效率、测量范围等提出的更高要

影响人们的生理健康[3]。求，上述方法在应用中存在的问题逐渐显露，如接触

为了控制和减小振动产生的不良影响，首先需要式测量方法会引入额外负载、传感器安装布线操作复

对结构振动进行精确测量和分析，以便更好地掌握振杂且可能会改变结构动态特性，以及单点式激光多普

动特性、进而有的放矢地控制振动。对振动的关注最勒测振仪测点不连续、扫描式全场同步性差、工作距

早可以追溯至19世纪，经过长期的技术研究和工程实离短等。振动测量领域需要操作更加简便、价格更加

践，以及近年来光