基于數(shù)字散斑相關(guān)方法的面內(nèi)位移測量的研究.pdf

1、數(shù)字圖像相關(guān)(Digital Image Correlation，DIC)技術(shù)是一種基于計算機視覺技術(shù)的新型非接觸式光學(xué)測量方法。它的基本原理主要包括利用攝像機獲取被測物體表面位移或形變前后的散斑圖像，通過計算機進行相關(guān)匹配運算，得到待測點的位移，進而可以得到形變信息。數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)與其它的光學(xué)測量技術(shù)相比，其優(yōu)點主要體現(xiàn)在:(1)全場范圍的非接觸測量;(2)光路比較簡單，對測試環(huán)境的要求相對較低;(3)視場的大小可以根據(jù)測試對象的要

2、求進行調(diào)節(jié);(4)沒有了干涉條紋處理環(huán)節(jié)等。數(shù)字散斑相關(guān)方法的應(yīng)用已經(jīng)從實驗分析階段擴展到了很多不同的領(lǐng)域，如:生物力學(xué)、流體力學(xué)、固體力學(xué)、木材力學(xué)等材料本構(gòu)關(guān)系的確定，電子封裝、工程測量以及微尺度力學(xué)與無損檢測等眾多領(lǐng)域。在理論應(yīng)用領(lǐng)域，數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)作為一種二維平面內(nèi)搜尋匹配區(qū)域的重要手段得到了長足的發(fā)展與進步。
　　本文對二維數(shù)字散斑相關(guān)技術(shù)進行了深入的研究，在完成了整像素匹配工作的基礎(chǔ)上，為了提高計算精度和搜索效率，研

3、究了不同的亞像素方法，包括灰度插值法、曲面擬合法等，并根據(jù)實際的測量要求，編寫了亞像素位移定位算法。在相關(guān)搜索環(huán)節(jié)，提出了一種近領(lǐng)域搜索方法，從而提高了計算效率。在理論研究的基礎(chǔ)上，搭建了二維數(shù)字散斑相關(guān)測量系統(tǒng)，通過模擬數(shù)字散斑圖像的剛體平移實驗，驗證了測量系統(tǒng)的精度。在實際應(yīng)用中，進行了懸臂梁彎曲實驗，采用改良后的測量裝置測量了鋁板表面的形變信息。用ansys軟件模擬懸臂梁5mm彎曲下的模型，將模擬值與數(shù)字散斑測量系統(tǒng)的測量值相比較