基于形态学预处理的数字图像相关方法研究

当利用数字图像相关方法计算含孔洞结构空边的位移与应变时，往往需要消除孔洞中的背景噪声，以减小对边缘计算的影响。在边缘检测过程中，散斑边缘和孔洞边缘的灰度梯度均呈突变特征，常会出现误将散斑边缘错判为小孔洞边缘的情况。本文提出一种基于形态学填充的图像预处理方法，该方法利用形态学操作填充散斑空隙，可避免将散斑图像边缘错误检测为小孔洞图像边缘。该方法仅对孔洞内部背景噪声等无效区域进行标记裁剪与图像分割。通过数值图像模拟与3D打印试件拉伸实验，验证了该方法对孔洞边缘测量的精度。实验结果表明，基于形态学填充的图像预处理方法能够有效消除孔内背景噪声的影响，并在相关函数计算过程中避免非散斑区域的参与。