結合數(shù)字散斑干涉和數(shù)字圖像相關的三維形變測量研究.pdf

1、在材料結構的應力應變測量領域,一個研究的熱點問題就是如何確定被測物體受到外力或者振動加載時的微小形變量。在眾多測量方法中,數(shù)字散斑干涉法以其高精度、快速、無接觸的特點備受關注。數(shù)字散斑干涉測量技術將激光散斑和數(shù)字圖像處理技術相結合,利用CCD將散斑干涉圖直接以數(shù)字圖像的方式記錄下來,通過計算機對待測物體形變前后的散斑干涉圖像進行一系列處理,可以得到由形變引起的相位變化,最終確定待測物體的形變信息。同時基于計算機視覺的數(shù)字圖像相關方法近年

2、來以其系統(tǒng)簡單、實時性好、容易操作等優(yōu)點,在應力應變測量領域也得到廣泛關注及應用。其基本原理是根據(jù)待測物表面的起伏特征引起的圖像強度分布,來實現(xiàn)形變前后的待測物體點對點匹配,從而可以確定待測物體的形變信息。由于與干涉方法有著本質不同,其測量范圍相對較大,但精度較低,在一些微小形變測量中難以體現(xiàn)其優(yōu)勢。
　　本文由數(shù)字散斑干涉測量法和數(shù)字圖像相關測量法在形變測量中的基本原理逐步展開研究,系統(tǒng)分析了兩者在三維形變測量中的優(yōu)勢和缺點。并

3、建立了一種結合DSPI和DIC兩種測量方法的三維形變測量系統(tǒng),而且對其進行了實驗驗證。并針對此系統(tǒng)提出了一種單色分離的數(shù)字圖像處理方法。全文的主要內容如下:
　　1)介紹了數(shù)字散斑干涉測量方法和數(shù)字圖像相關測量方法的基本原理和系統(tǒng),并且對這兩種方法在三維測量中的缺點及引入誤差的原因作了分析;
　　2)提出了一種結合DSPI和DIC兩種方法的三維形變測量系統(tǒng),基于此系統(tǒng)設計實驗,搭建光路,對圓形金屬磨砂鋁板進行三維形變測量,并