振动可视化监测软件数值信号显示不能直观表示被测结构振动强度和分布。结构的变形动画可以让用户清晰直观地观察到结构的振动强度。它利用彩色图颜色的深浅图形化显示振动的大小，帮助用户找到测试单元振动强度的大处和小处。

这需要先构建被测结构的三维几何模型。然而由于测试件在x、y、z坐标上尺寸和几何的复杂性，创建测试件的三维模型往往具有挑战性。

晶钻仪器公司开发的振动可视化功能，只需要简单的几个步骤就可以生成任何复杂结构的三维几何模型，而且可以显示结构的变形动画。这让被测结构在振动测试过程中的振动强度可视化。

图1 振动可视化过程概述

如上图所示，通过智能手机拍摄的一系列二维图片构建真实结构的三维模型。然后对结构进行振动测试，利用三维模型对振动进行实时可视化。

三维模型的振动可视化可以在测量过程中实时进行，也可以在测量完成后离线进行。实时动画通过输入通道(传感器)的数据或RMS数据来显示被测件在振动试验过程中的变形情况。离线振动数据可以在时域和频域进行可视化，时域动画显示各阶振型的组合，而频域动画则将各阶振型解耦并显示各阶振型。

有三种生成被测结构三维几何模型的方法。

晶钻仪器公司的三维建模软件采用*的二维到三维重构技术，为复杂测试结构创建三维几何模型提供了一个简单的解决方案。这种方法不仅为用户节省了大量的时间和精力，而且提供了一个非常简单的精确模型。用户只需拍下测试项目的照片并将其导入软件，将上传的图像进行匹配，提取特征，经过点和面重构处理，构建结构的三维模型。这种方法非常容易使用，不需要任何手工劳动，比其他两种方法快得多。

以下步骤简要说明了二维到三维重构技术的工作原理。

影像捕捉

用户围绕测试对象拍摄二维照片，这些照片可以用智能手机或相机拍摄。为了获得准确的三维模型，建议用户每15°左右拍摄一次，一共约24张照片。增加照片的数量可以提高模型的准确性，但可能会增加处理时间。

在晶钻仪器公司的三维模型重构软件中进行二维图像到三维模型的重构

1. 加载图片

将二维照片导入软件，进行图像匹配和特征提取。

图5 图像加载到EDM 3D重构软件

2.特征提取

根据三角测量原理，使用两张相应的照片来确定测试对象的深度。15°间隔有助于获得连续图像之间重叠，从而进一步提高图像匹配。

CCD的尺寸由照片的像素数量和相机的焦距决定。更高的像素和更大的CCD尺寸意味着更好的照片分辨率。图像比例尺基本上是指如果对照片进行重新缩放以完成图像匹配过程。默认的匹配比0.6应该足以获得图像之间的良好匹配。这在良好的图像匹配和快速的特征提取过程之间取得了很好的平衡。

振动可视化监测软件