摄像投影系统实现低频振动精准测量：3Hz下35微米级灵敏度

本文探讨了一种创新的低频振动测量技术，它利用了摄像机-投影仪系统作为核心传感器。该系统通过CCD相机采集由振动对象（如小号）产生的变形条纹图像，这些条纹的变化反映了振动状态。相机以恒定的采样率捕获数据，每个图像中的像素高度值通过傅立叶变换得到，进而重建出运动轨迹。这种方法允许研究人员精确地从轨迹中提取频率和振幅信息。 实验部分着重于在3赫兹的振动频率下，通过半个周期的观察，成功复现了小号的振动过程。这一结果展示了系统的实时性和准确性，对于工业振动监测具有重要意义。研究还进一步比较了不同频率（例如高频和低频）以及不同振幅（例如35微米以上）的测量性能，结果显示该系统能够有效检测到细微的振动，证明了其在敏感度和应用范围上的潜力。 值得注意的是，该研究采用了先进的脉冲宽度调制二进制条纹投影优化技术，提高了测量精度和速度。与传统的干涉法、非投影法以及基于小波变换和时间域分析的振动测量方法相比较，这种基于摄像头-投影仪的系统提供了更直观、实时且易于操作的解决方案。 这篇研究论文不仅介绍了摄像机-投影仪系统在低频振动测量中的应用，还展示了其在实际工程中的实用价值，为工业振动监测领域提供了一种新颖且有效的工具。随着对光学成像技术和信号处理算法的不断优化，这类技术有望在未来在精密设备监控和故障诊断中发挥更大的作用。