基于可靠子区数字图像相关方法的裂纹位移场测量

裂纹位移场测量是数字图像相关(DIC)方法应用面临的难题之一。可靠子区DIC方法充分结合了尺度不变特征转换(SIFT)特征匹配和DIC方法的优势,通过SIFT特征匹配选择DIC方法中的子区(可靠子区),这种子区的相关运算不易受到裂纹的影响。在该方法中,测点的变形参数通过其周围多个可靠子区中心点位移拟合得到。裂纹附近位移场具有非连续性,在拟合时采用连续型拟合函数,会使得裂纹附近测点的位移测量存在较大的误差。针对这种情况,本文采用对拟合区域内的可靠子区中心点进行分类的方法降低误差。在分类时,首先,通过位移变异系数判断拟合区域内是否包含裂纹。然后,通过位移极值比较方法对包含裂纹的拟合区域内的可靠子区中心点进行分类。最后,选择合适的一类数据点进行拟合获取测点变形参数。与此同时,采用I型裂纹模拟散斑图实验和相似材料单轴压缩实验验证了可靠子区DIC方法的有效性。结果表明,对于裂纹位移场测量,可靠子区DIC方法具有较高的精度和可靠性。