振動可視化監測軟件數值信號顯示不能直觀表示被測結構振動強度和分布。結構的變形動畫可以讓用戶清晰直觀地觀察到結構的振動強度。它利用彩色圖顏色的深淺圖形化顯示振動的大小，幫助用戶找到測試單元振動強度的大處和小處。

這需要先構建被測結構的三維幾何模型。然而由于測試件在x、y、z坐標上尺寸和幾何的復雜性，創建測試件的三維模型往往具有挑戰性。

晶鉆儀器公司開發的振動可視化功能，只需要簡單的幾個步驟就可以生成任何復雜結構的三維幾何模型，而且可以顯示結構的變形動畫。這讓被測結構在振動測試過程中的振動強度可視化。

圖1 振動可視化過程概述

如上圖所示，通過智能手機拍攝的一系列二維圖片構建真實結構的三維模型。然后對結構進行振動測試，利用三維模型對振動進行實時可視化。

三維模型的振動可視化可以在測量過程中實時進行，也可以在測量完成后離線進行。實時動畫通過輸入通道(傳感器)的數據或RMS數據來顯示被測件在振動試驗過程中的變形情況。離線振動數據可以在時域和頻域進行可視化，時域動畫顯示各階振型的組合，而頻域動畫則將各階振型解耦并顯示各階振型。

有三種生成被測結構三維幾何模型的方法。

晶鉆儀器公司的三維建模軟件采用*的二維到三維重構技術，為復雜測試結構創建三維幾何模型提供了一個簡單的解決方案。這種方法不僅為用戶節省了大量的時間和精力，而且提供了一個非常簡單的精確模型。用戶只需拍下測試項目的照片并將其導入軟件，將上傳的圖像進行匹配，提取特征，經過點和面重構處理，構建結構的三維模型。這種方法非常容易使用，不需要任何手工勞動，比其他兩種方法快得多。

以下步驟簡要說明了二維到三維重構技術的工作原理。

影像捕捉

用戶圍繞測試對象拍攝二維照片，這些照片可以用智能手機或相機拍攝。為了獲得準確的三維模型，建議用戶每15°左右拍攝一次，一共約24張照片。增加照片的數量可以提高模型的準確性，但可能會增加處理時間。

在晶鉆儀器公司的三維模型重構軟件中進行二維圖像到三維模型的重構

1. 加載圖片

將二維照片導入軟件，進行圖像匹配和特征提取。

圖5 圖像加載到EDM 3D重構軟件

2.特征提取

根據三角測量原理，使用兩張相應的照片來確定測試對象的深度。15°間隔有助于獲得連續圖像之間重疊，從而進一步提高圖像匹配。

CCD的尺寸由照片的像素數量和相機的焦距決定。更高的像素和更大的CCD尺寸意味著更好的照片分辨率。圖像比例尺基本上是指如果對照片進行重新縮放以完成圖像匹配過程。默認的匹配比0.6應該足以獲得圖像之間的良好匹配。這在良好的圖像匹配和快速的特征提取過程之間取得了很好的平衡。

振動可視化監測軟件