高温变形测量中热流场造成畸变的修正方法

目前高温环境中材料的变形测量是研究的热点,基于数字图像特征识别的非接触测量方法促进了高温环境变形测量的发展,但由于高温环境的复杂性,存在很多测量影响因素,其中高温环境中热流场的存在对数字图像法的影响尤为明显。本文提出了一种对高温变形测量中热流场造成畸变影响的修正方法。针对基于光学成像方法的材料高温变形测量中常见的热流场扰动,通过数值仿真得到热流场模型及热流场分布状况,再结合光线追迹原理对热流场造成的图像畸变影响进行分析,用数值分析结果对高温变形测量实验结果进行修正。对比扰动修正结果与真实位移有很好的一致性,从而证明了所提方法的可行性和有效性。     

基于MATLAB图像处理技术计算微纳米级磨损量

利用Hysitron纳米压痕仪对聚碳酸酯/二氧化硅(PC/SiO2)纳米复合材料进行微/纳米级(10-6～10-9m)磨损实验.本文首先指出了常用微纳米级磨损量计算方法的不足之处,并结合MATLAB数字图像处理技术的优点分析了MATLAB用来改进磨损量计算方法的可行性.然后,利用MATLAB编程结合Photoshop处理提取了完整连续的磨损区边缘,并用模板法实现了对磨损前后图片的配准.最后,使用改进的方法计算了不同载荷条件下材料的磨损体积,并将结果与常用微纳米级磨损量计算方法所得结果进行比较,结果表明改进后的方法过程更加合理,所得结果更加精确.     

一种考虑旋转位移分量的数字图像相关法及其精度分析

提出了一种新的考虑旋转位移分量的数字图像相关法[CD2]旋转相关匹配法,其特点是先对图像子区进行预旋转,再进行相关匹配、相关系数、整像素和亚像素位移的计算。在物体产生旋转位移分量时,该方法可有效提高变形前后图像子区间的相关系数和位移计算精度。通过斜拉伸、剪切和悬臂梁弯曲实验,对旋转相关匹配法和直接相关匹配法进行了对比研究,并用灰度梯度法计算旋转后新图像子区和变形后图像子区间的亚像素位移。结果表明,在旋转位移分量小于10°的情况下,相比于直接相关匹配法,旋转相关匹配法可以得到更高的相关系数;在用灰度梯度法计算亚像素位移条件下,位移精度与试件位移不产生旋转时的直接相关匹配相当。