本发明涉及图像处理，更具体地说，涉及一种桥梁拉索基频识别方法、装置、计算机设备及存储介质。
背景技术：
1、索力对于桥梁的稳定性和安全运行至关重要。桥梁拉索作为桥梁结构中的重要组成部分，可以帮助桥梁跨越大跨度河流、山谷或其他地形障碍，并在桥梁遇到外部载荷时起到稳定和支撑桥体作用，对于桥梁健康工作具有重要意义。在实际应用中，如何及时准确地检测桥梁拉索的索力，成为了保证桥梁安全运行的重点。基频是测算桥梁拉索索力的重要参数之一，它与桥梁拉索长度、线密度、抗弯刚度等诸多桥梁重要因素密切相关。当桥梁拉索受到外部载荷作用时，其振动频率会发生变化，必须快速准确地捕捉桥梁拉索的基频才能计算桥梁拉索索力，进而判断桥体是否安全。因此，准确及时的识别桥梁拉索的基频至关重要。
2、但是，在实际监测中，复杂背景和噪声等因素会影响桥梁拉索振动基频的获取和处理，进而影响桥梁拉索索力检测的准确性。为了克服这些困难，需要采用适当的信号处理技术和算法，如模态分析、小波分析等，以提高信号的质量和精度。同时，也需要不断优化监测方案和设备，以满足实际应用的需求。
3、目前，工程中常用的桥梁拉索振动频率检测方法包括传统的加速度计、振弦、拉力计等接触式传感器监测，以及雷达微波、视频相位分析等非接触式测量方法。然而，接触式方法需要人工安装传感器，对于许多复杂地形存在诸多不便，需要耗费大量的人力物力。非接触测量方法相比于接触式测量具有诸多便利，但和接触式测量相比需要考虑更为合适的测量位置、测量距离、测量角度等诸多参数，如果参数不准确或者遇到外界较大干扰时会导致谱图质量较差，有效谱峰信息与噪声产生的谱峰信息淹没在一起，不利于提取所需要的基频信息。
4、现有文献中提出了倒谱法、假设法及有限元仿真法等都存在如人主观因素判断导致识别不准或抗干扰能力较弱等问题。在相关技术中，例如中国专利文献cn116593102a提供了一种缆索体系桥梁索构件振动频率自动识别方法，假设最高峰为基频的倍数利用整除法寻找；又例如中国专利文献cn114049586a提供了一种基于计算机视觉及功率谱传递比的振动频率自动识别方法，通过峰值位置，利用峰值检测器识别物理峰值，最后确定物理峰值对应的振动频率。但是，这些相关技术在利用非接触式方法测算频谱时无法稳定有效的把控频谱质量或者无法从频谱中准确提取出桥梁拉索基频。
技术实现思路
1、1.要解决的技术问题
2、针对现有技术中存在的在频谱图中由于干扰较大或振动频率较低导致无法准确识别出桥梁拉索基频的问题，本发明提供了一种桥梁拉索基频识别方法、装置、计算机设备及存储介质，它可以实现抵抗噪声干扰，无需精确制定测量参数即可准确识别出桥梁拉索基频。
3、2.技术方案
4、本发明的目的通过以下技术方案实现。
5、一种桥梁拉索基频识别方法，包括以下步骤：
6、采集检测对象的振动视频；
7、提取振动视频中的时域振动信号，将时域振动信号转换为时域振动频谱，提取时域振动频谱中的特征峰值点；
8、设定假定基频序列间隔，寻找满足假定基频序列间隔的特征峰值点，令满足假定基频序列间隔的特征峰值点为假定频率点，假定频率点集构成假定基频序列；
9、计算假定基频序列中假定频率点的差值接近度分数、峰值宽度分数和谱峰陡峭度分数，将假定频率点的差值接近度分数、峰值宽度分数和谱峰陡峭度分数相加得到假定频率点总分数；
10、根据假定频率点总分数高低以及阶次判断得出桥梁拉索基频。
11、进一步地，将时域振动信号转换为时域振动频谱，提取时域振动频谱中的特征峰值点，具体步骤包括：
12、将时域振动信号进行傅里叶变换得到时域振动频谱；
13、输出时域振动频谱中的点kn，kn＝(x，y)，所有点kn构成点集ki，ki＝[k1，k…，kn]，其中，x表示频率，y表示幅值强度，n表示自然数；
14、在点集ki中提取峰值点xn，所有峰值点xn构成峰值点集xi，xi＝[x1，x2…，xn]；
15、在峰值点集xi中提取特征峰值点zn，所有特征峰值点zn构成特征峰值点集zi，zi＝[z1，z2…，zn]。
16、进一步地，设定假定基频序列间隔，寻找满足假定基频序列间隔的特征峰值点，具体步骤包括：
17、设定假定基频序列间隔α；
18、设定特征峰值点集zi中的第一个特征峰值点z1为假定一阶频率，选择特征峰值点zn，若
19、且则更新特征峰值点zn为假定一阶频率；其中，表示特征峰值点z1的频率，表示特征峰值点zn的频率，表示特征峰值点z1的幅值强度，表示特征峰值点zn的幅值强度；
20、重复上述步骤，得到满足假定基频序列间隔的五个特征峰值点，令满足假定基频序列间隔的特征峰值点为假定频率点，分别记为假定频率点zn、假定频率点zn+1、假定频率点zn+2、假定频率点zn+3、假定频率点zn+4。
21、进一步地，在假定基频序列间隔α下，假定频率点zn、假定频率点zn+1、假定频率点zn+2、假定频率点zn+3、假定频率点zn+4构成假定基频序列。
22、进一步地，将假定基频序列中相邻的假定频率点依次做差，再将假定基频序列中相隔的假定频率点依次做差并除以相隔数，得到不同的差值，计算不同差值对假定基频序列中假定频率点的接近度。
23、进一步地，假定基频序列中假定频率点差值接近度分数的计算公式为：
24、10-(errorpercentage*10.0)
25、其中，errorpercentage表示接近度；
26、假定基频序列中假定频率点峰值宽度分数的计算公式为：
27、15*(1-0.6*newwidth)
28、其中，newwidth表示峰值宽度；
29、假定基频序列中假定频率点谱峰陡峭度分数的计算公式为：
30、15*(1-0.6*y)
31、其中，y表示谱峰陡峭程度。
32、进一步地，对假定基频序列中假定频率点进行阶次判断，再根据假定频率点总分数高低判断得出一阶频率，所述一阶频率为基频。
33、一种桥梁拉索基频识别装置，包括：
34、视频采集模块，采集检测对象的振动视频；
35、特征峰值点提取模块，提取振动视频中的时域振动信号，将时域振动信号转换为时域振动频谱，提取时域振动频谱中的特征峰值点；
36、假定基频序列构建模块，设定假定基频序列间隔，寻找满足假定基频序列间隔的特征峰值点，令满足假定基频序列间隔的特征峰值点为假定频率点，假定频率点集构成假定基频序列；
37、频率可靠性计算模块，计算假定基频序列中假定频率点的差值接近度分数、峰值宽度分数和谱峰陡峭度分数，将假定频率点的差值接近度分数、峰值宽度分数和谱峰陡峭度分数相加得到假定频率点总分数；
38、桥梁拉索基频判断模块，根据假定频率点总分数高低以及阶次判断得出桥梁拉索基频。
39、一种计算机设备，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述所述的方法。
40、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行上述所述的方法。
41、3.有益效果
42、相比于现有技术，本发明的优点在于：
43、本发明的一种桥梁拉索基频识别方法、装置、计算机设备及存储介质，通过提取峰值特征点以及利用不同阶次频率之差近似等于基频的原理筛选出桥梁拉索信号和噪声信号，从而保证在不同测量条件以及不同噪声干扰的环境中可以快速提取到重要的振动频率信息，有效提高桥梁拉索基频识别的准确性。
1.一种桥梁拉索基频识别方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种桥梁拉索基频识别方法，其特征在于，将时域振动信号转换为时域振动频谱，提取时域振动频谱中的特征峰值点，具体步骤包括：
3.根据权利要求2所述的一种桥梁拉索基频识别方法，其特征在于，设定假定基频序列间隔，寻找满足假定基频序列间隔的特征峰值点，具体步骤包括：
4.根据权利要求3所述的一种桥梁拉索基频识别方法，其特征在于，在假定基频序列间隔α下，假定频率点zn、假定频率点zn+1、假定频率点zn+2、假定频率点zn+3、假定频率点zn+4构成假定基频序列。
5.根据权利要求4所述的一种桥梁拉索基频识别方法，其特征在于，将假定基频序列中相邻的假定频率点依次做差，再将假定基频序列中相隔的假定频率点依次做差并除以相隔数，得到不同的差值，计算不同差值对假定基频序列中假定频率点的接近度。
6.根据权利要求5所述的一种桥梁拉索基频识别方法，其特征在于，假定基频序列中假定频率点差值接近度分数的计算公式为：
7.根据权利要求6所述的一种桥梁拉索基频识别方法，其特征在于，对假定基频序列中假定频率点进行阶次判断，再根据假定频率点总分数高低判断得出一阶频率，所述一阶频率为基频。
8.一种桥梁拉索基频识别装置，其特征在于，包括：
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1-7任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器运行时执行上述权利要求1-7中任一项所述的方法。
