數(shù)字圖像相關(guān)測量方法及試驗研究.pdf

1、數(shù)字圖像相關(guān)方法是一種高精度的非接觸式全場測量方法，已經(jīng)在結(jié)構(gòu)變形測量研究中得到了推廣應(yīng)用。結(jié)合土木工程結(jié)構(gòu)變形測量的特點，本文從數(shù)字圖像相關(guān)方法研究熱點中的計算精度、速度及穩(wěn)定性等關(guān)鍵問題著手，首先提出了一種新的相關(guān)系數(shù)曲面擬合法——兩步曲面擬合法，改進(jìn)了亞像素位移測量算法的計算精度和穩(wěn)定性;然后將新方法應(yīng)用于復(fù)雜應(yīng)變場測量實驗研究中，驗證了本文“兩步曲面擬合法”的可行性。
　　首先，介紹和總結(jié)了數(shù)字圖像相關(guān)方法的研究現(xiàn)狀、基本

2、原理及相關(guān)概念。在整像素搜索算法中介紹了常見的十字搜索法與三步搜索法。在位移場測量方法中通過引入預(yù)測位移搜索算法，提高了位移場的計算效率。然后介紹了應(yīng)變場測量方法及模擬散斑圖的制作技術(shù)。
　　其次，比較了常規(guī)的曲面擬合法、梯度法及Newton-Rapshon法的計算誤差。其中對曲面擬合法比較了二元二次曲面擬合、二元三次曲面擬合及高斯曲面擬合的計算精度，并進(jìn)一步分析和比較了二元二次與二元三次曲面擬合在其相關(guān)系數(shù)取對數(shù)后的改進(jìn)效果。然

3、后比較了三種不同梯度算子時梯度法的計算精度。最后比較了取對數(shù)的三次曲面擬合法、梯度法及Newton-Rapshon法的計算精度、計算效率及抗噪聲能力，總結(jié)了各算法的性能及特點。
　　然后，提出了一種新的相關(guān)系數(shù)曲面擬合法——兩步曲面擬合法。討論了兩步曲面擬合法中影響其計算精度的各項因素，并分析得出各因素的最優(yōu)選擇。比較了兩步擬合法與Newton-Rapshon法的計算誤差，得出兩步擬合法的計算精度較優(yōu)。然后通過引入插值區(qū)域預(yù)存儲的