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相似文献
 共查询到16条相似文献,搜索用时 140 毫秒
1.
微观三维变形测量系统在工程上有广泛的应用。本文构建了体视显微镜双相机微观图像采集与测量系统,可以实现对微小物体形貌、位移、变形的全场测量。微观三维变形的测量精度与成像系统的畸变模型存在密切的关系。本文采用了考虑多种不确定情况的畸变模型,能很好地表达体视显微镜测量系统的成像误差,并设计了点阵式标定模板和精密的平动平台,实现了基于Tsai标定的自动标定算法。实验表明,体视显微镜测量系统可以在各种放大倍数下稳定工作,标定的精度得到很大的提高,并给出了在不同放大倍数下对规则圆柱体的形貌和直径的测量结果。  相似文献   

2.
橡胶材料弹性模量数字图像相关测定法   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
胡斌  贺玲凤  张蕊 《实验力学》2011,26(2):151-157
利用数字图像相关方法测量了小应变下柔性橡胶的弹性模量.用CCD相机记录单轴压缩实验中圆柱体橡胶试样表面人工散斑图像,作为数字图像相关测量技术中的变形信息载体.分析了镜头畸变对位移测量的影响,运用数字图像相关法得出小应变范围内像胶的应力应变曲线,计算出橡胶的弹性模量.并与采用千分表所得到的结果进行了比较,两者符合较好.实...  相似文献   

3.
采用非接触式的测试方式摄影测量法对薄膜褶皱进行了实验研究.建立了剪切薄膜褶皱的分析模型,并基于摄影测量法对该模型的褶皱变形模式进行了实验研究.摄影测量法是通过对不同角度上相机拍摄到的同一靶点的图像信息进行处理,可以得到相应靶点的三维坐标,从而实现对微小变形的非接触式的测量.通过摄影测量法得到了剪切薄膜褶皱的变形模式.实验研究表明,在剪切距离增大的情况下薄膜褶皱的数量保持不变,但是褶皱面外变形幅度随着剪切距离的增加而增大.试验结果与数值分析结果具有相关性,摄影测量法适合于薄膜结构微小面外变形的非接触式测量.  相似文献   

4.
俞立平  潘兵 《实验力学》2017,(5):687-698
介绍了一种基于单个彩色相机的新型全靶面、单相机三维数字图像相关(3D-DIC)方法。借助于设计巧妙的颜色分光光路,被测物体表面图像可以通过两条不同的光路达到相机靶面,采集的标定靶和实验件表面的彩色图像可以分离得到蓝色和红色子图像。通过使用3D-DIC分析标定靶和实验件表面分离后的蓝色和红色子图像,可以获得物体表面的三维形貌和变形。形貌测量、面内和离面平移、以及静动态三维变形实验验证了该单彩色相机3D-DIC方法的有效性和测量精准度。由于可避免双相机同步,且能实现无分辨率损失的全靶面三维形貌和变形测量,本文方法在需要实现瞬态位移和变形测量的爆炸、冲击、振动等领域中具有广阔重要的应用前景。  相似文献   

5.
采用分割辅助数字图像相关方法,针对矿用扁平接链环模型在多齿啮合状态下的接触变形进行了实验分析,测量了该结构在承受拉伸载荷时的全场变形分布,并对其接触面附近区域的应变集中现象进行定性与定量分析。实验以Φ26mm×92mm规格的梯齿型接链环模型为研究对象,提出了相应的多分辨率方法进行接触变形场测量。方法中仅采用单个相机实现多分辨率测试,从而避免了传统多分辨率方法中的图像修正误差。采用降采样后的图像计算试件的全场变形,以实现高效的应变分布分析以及应变集中区域定位;采用高分辨率图像进行局部变形计算,以分析应变集中区域的变形分布。实验结果表明,接链环第Ⅱ对和第Ⅲ对啮合齿的齿根部发生的变形最大,是接链环的薄弱部位。该实验结果为梯齿型接链环的变形规律分析和结构设计提供了有效的实验依据。  相似文献   

6.
利用分离式Hopkinson压杆作为加载系统,借助超高速数字图像相关性分析方法,发展了长杆试件拉氏反分析实验技术,并用于研究脆性材料在小变形条件下的动态本构特性。通过超高速相机实时拍摄冲击加载下长杆试件变形的散斑图像,再对散斑图像进行数字图像相关性(digital image correlation,DIC)分析,获得长杆试件表面速度场和应变场。随后,以脆性材料PMMA(polymethyl methacrylate)为例,从DIC分析得到的速度场中提取出不同拉格朗日位置上质点速度时程曲线,构建路径线连接整个速度场,再结合零初始条件,数值求解得到了试件中的应力时程曲线,消去时间参数后,获得了脆性材料PMMA的动态应力-应变曲线,并与Hopkinson压杆实验和准静态压缩实验的结果进行了对比,揭示了PMMA材料在小应变条件下的黏弹性本构响应特征。  相似文献   

7.
针对双材料微梁阵列非制冷红外成像技术的光学读出系统,提出了在谱平面上进行刀口滤波将阵列转角转化为像平面上光强变化的高灵敏度测量技术,并对光学探测灵敏度进行了理论分析.利用该光学读出系统在实验中得到了120℃红外物体的热图像.通过对实验结果的分析和图像处理消除噪声技术,得到该系统在成像温度范围的噪声等效温度差(NETD)约为5K,并对系统噪声进行了讨论.  相似文献   

8.
陈凡秀  陈旭  谢辛  徐楠  冯秀  杨连祥 《实验力学》2015,30(2):157-164
将基于双目视觉的三维数字图像相关方法 (Three-dimension digital image correlation,3D-DIC)与多相机同步采集系统相结合,形成基于多相机的3D-DIC系统。依据三维空间误差(Three-dimensional residual,3Dresidual)最小原则,确定各点对应的最佳双目视觉系统,获得物体全场三维变形。以四相机3D-DIC系统为例,与测量精度达10~20nm的电子散斑干涉测量系统同时对平板的离面位移进行测量,并对测量得到的离面位移最大值进行了对比分析。结果显示,荷载较小时,四相机3D-DIC与电子散斑干涉测量系统误差稍大,最大达到2.7%;荷载增大,物体变形增大时,两种测量系统结果基本相同。文中讨论了四相机测量系统的不稳定对实验结果的影响。利用该四相机3D-DIC系统对镍合金不锈钢材料在高温场中的变形进行测量,获得了物体的三维变形场,并分析了材料的膨胀系数,得到了试件的热应变-温度曲线和膨胀系数随温度变化的关系式。  相似文献   

9.
测量裂纹的扩展过程对于揭示混凝土结构的破坏机理和评价其力学性能十分重要. 本文提出了一种基于混凝土表面变形场的裂纹定位和宽度测量方法, 首先基于多相机数字图像相关方法得到混凝土试件表面的高分辨变形场, 发现开裂引起的位移梯度使裂纹附近的虚主应变场明显区别于未开裂处, 且主应变场在裂纹法线方向近似高斯分布. 借鉴在激光条纹中心线定位中广泛采用的Steger算法思想, 提出了基于主应变场的裂纹定位方法, 并将裂纹两侧位于法线上的面内位移向量做差沿裂纹法线方向上的投影为Ⅰ型裂纹宽度, 沿裂纹切线方向上的投影为Ⅱ型裂纹宽度, 最终得到了裂纹每一点的位置和宽度. 利用高精度平移台设计了模拟裂纹扩展的实验, 以验证Ⅰ型裂纹宽度的测量精度. 实验结果表明: 裂纹宽度的测量误差在0.010 ~ 0.017像素之间, 与理论预测相符; 测量误差的标准差在0.006 ~ 0.008像素之间, 测量结果比较稳定. 在同等分辨率下, 本文方法的测量精度优于基于图像的裂纹测量方法. 本文提出的方法可以全自动、实时地测量裂纹扩展, 为混凝土实验提供了一种可靠、精确的全场裂纹测量手段.   相似文献   

10.
SpeedCam VISARIO高速数字相机在爆炸试验中的应用   总被引:1,自引:0,他引:1  
利用SpeedCam VISARIO数字相机系统成功地拍摄了子弹飞行过程及炸药爆炸过程。结果表明:作为传统光学转镜式高速相机在低速领域应用的有力补偿,本数字相机系统在爆炸和冲击试验中有宽广的应用范围。  相似文献   

11.
《力学快报》2022,12(3):100345
The hot-section parts easily occur the creep-fatigued interaction under the condition of mechanical-thermal coupled load during the period of service, which may lead to the damage of the parts, and therefore, the measurement and characterization of thermal-deformed fields of the parts are important to understand its damage process. Aiming at relevant demand, the bilateral telecentric-multispectral imaging system was established, the research of synchronous measurement technique of the temperature and deformation fields was developed. On the one hand, the measurement technology for surface temperature of the object was developed using the two-color images captured by the multispectral camera with bilateral telecentric lens and combined with colorimetric method. On the other hand, the 2D-DIC measurement technique of the multispectral camera was developed by conducting digital image correlation analysis using the blue light images before and after deformation, which can measure the high temperature deformation field of the object (the blue light images were filtered by multispectral camera). Results showed that the bilateral telecentric lens is used to replace the ordinary optical lens for imaging, which can effectively eliminate the distortion of the multispectral imaging system. Since the temperature measurement process of this measurement system is little affected by the emissivity of the object, therefore, it has excellent robustness. The thermal expansion coefficients of the nickel alloys are evaluated at the temperature ranges of 700–1000 ℃, indicating this system can achieve the synchronous and precise measurement of the temperature and deformation fields of the object.  相似文献   

12.
By comparing two digital images of a test planar specimen surface recorded in different configurations, two-dimensional digital image correlation (2D-DIC) provides full-field displacements to sub-pixel accuracy and full-field strains in the recorded images. For the 2D-DIC systems using an optical lens, a simple pinhole imaging model is commonly used to describe the linear relationship between the measured sensor plane displacements and the actual displacements in the object surface. However, in a practical measurement, various unavoidable disadvantageous factors, such as small out-of-plane motion of the test object surface occurred after loading, small out-of-plane motion of the sensor target due to the self-heating or temperature variation of a camera, and geometric distortion of the imaging lens, may seriously impair or slightly change the originally assumed linear correspondence. In certain cases, these disadvantages may lead to significant errors in displacements and strains measured by 2D-DIC. In this work, the measurement errors of 2D-DIC due to the above three disadvantageous factors are first described in detail. Then, to minimize the errors associated with these disadvantages, a high-accuracy 2D-DIC system using a bilateral telecentric lens is established. The performance of the established 2D-DIC system and other two 2D-DIC systems using a conventional lens and an object-side telecentric lens are investigated experimentally using easy-to-implement stationary, out-of-plane and in-plane rigid body translation tests. A detailed examination reveals that a high-quality bilateral telecentric lens is not only insensitive to out-of-plane motion of the test object and the self-heating of a camera, but also demonstrates negligible lens distortion. Uniaxial tensile tests of an aluminum specimen were also performed to quantitatively compare the axial and transversal strains measured by the proposed 2D-DIC system and those measured by strain gage rosettes. The perfect agreement between the two measurements further verifies the accuracy of the established 2D-DIC system.  相似文献   

13.
针对不通视条件下的相机位姿估计问题,可通过移动平面镜实现相机对目标镜像的多次观测,进而求解相机与目标之间的相对位姿关系。本文研究了该配置下位姿估计误差的CramerRao下界问题,推导了平面镜反射中心透视投影模型中物点、光心、镜像虚拟像点三者之间的共线方程及位姿估计误差理论下界的计算公式,并进行了数字仿真验证。结果表明:增大平面镜摆动角度、减小平面镜到相机的距离或增加平面镜有效移动次数,都可降低位姿估计误差的CRLB。上述结果可为某些不通视条件下摄像测量的现场布设提供可靠的性能指标。  相似文献   

14.
在联合基座上安装CCD光电变形测量系统发射和接收单元,通过测量所得图像中条纹倾角的变化,来检测基座扭转角的变化,通过测得条纹中心位置在焦平面X和Y方向的变化来检测横向和纵向变形。针对条纹图像,通过对每个条纹放大以及条纹单行图像像素的灰度值细分,可以得出条纹每一行的中心点,所有行的中心点连线构成条纹的中轴骨架线,从而形成一种新的条纹细分检测方法;然后将细分后的条纹分组排列,根据所有条纹斜率相同,分组后组内和组间间距近似为常值的前提条件进行最小二乘拟合和运算便可求取倾角。误差分析计算和试验结果表明,系统对扭转角的检测精度可以达到25″,对横向和纵向变形的检测精度可达5″,成为试验船的实用方法。  相似文献   

15.
本文报道了作者及其所在课题组近期在数字图像相关(DIC)测量方法上取得的重要研究进展。主要包括:(1)通过对DIC方法中反向组合高斯-牛顿算法的理论误差分析,提出了新的理论误差公式,进一步证明了反向组合高斯-牛顿算法在提高计算速度和测量精度方面的综合优势;(2)采用提出的理论误差公式,发展了数字散斑场的优化及制作方法,保证了测量结果的一致性和正确性;(3)基于相机阵列和图像拼接技术,发展了超分辨率数字图像相关方法,大大提高了DIC测量方法的应变测量分辨率;(4)提出了大视场条件下的三维系统标定方法,实现了三维测量系统的外参实时标定和多相机测量系统中相机位姿的自动矫正;(5)研制了便携式原位三维测量仪和多尺度DIC测量系统,实现了三维实时数字图像相关测量,进一步满足了DIC方法在工业在线检测和医学领域中的应用需求。  相似文献   

16.
用于物体表面形貌和变形测量的三维数字图像相关方法   总被引:1,自引:0,他引:1  
潘兵  谢惠民  李艳杰 《实验力学》2007,22(6):555-567
使用单个摄像机的二维数字图像相关方法通常仅局限于平面物体的面内变形测量,而使用两个摄像机基于双目立体视觉原理的三维数字图像相关方法克服了这一局限,可对平面和曲面物体表面的三维形貌和载荷作用下的三维变形进行测量。本文介绍了三维数字图像相关方法的基本原理及其关键技术,并用两个典型的实验验证了该方法的有效性。  相似文献   

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