高精度、实时数字图像相关变形测量

LV E-2M
LVE视频引伸计
非接触式测量
实时应变测量
实时曲线显示
弹性模量计算
泊松比计算
位移测量
联恒光科（苏州）智能技术有限公司
视频引伸计有完善的应变、位移测量功能，支持实时计算显示，支持横双向应变同步测量，支持泊松比、弹性模量的
纵
计算，同时可输出标准报告，可与实验设备进行数据实时通讯。

产品主要功能列表如下：
应用场景
LVE视频引伸计广泛应用于材料力学、结构力学等学科研究，适用于金属材料、复合材料等多种材料测试。

在传统接触式引伸计使用受限的场景，如非常规材质测量、恶劣环境测试等方面有着非常良好的应用前景。

0.005% 0.002% 依据相机及视场等0.005%-1000% 0.002%-2000% 0.002%-2000% 0.01mm 0.005mm 0.005mm。

数字测绘技术在建筑工程测量中的应用在当今建筑工程领域，测量工作的准确性和高效性对于项目的顺利进行至关重要。

数字测绘技术的出现和不断发展，为建筑工程测量带来了革命性的变化。

它凭借其高精度、高效率、自动化等优势，在建筑工程的各个阶段发挥着关键作用。

数字测绘技术包含了多种先进的测量方法和工具，如全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、遥感技术（RS）、全站仪、数字摄影测量等。

这些技术的应用，使得建筑工程测量的精度和效率得到了极大的提升。

GPS 技术在建筑工程测量中的应用具有重要意义。

它能够提供高精度的三维坐标，不受通视条件的限制，无论是在广阔的场地还是复杂的地形环境中，都能迅速、准确地完成测量任务。

在建筑工程的前期规划阶段，通过 GPS 技术可以对项目所在地的地形、地貌进行全面的测量，为设计人员提供详细的地理信息。

在施工过程中，GPS 技术还可以用于对建筑物的变形监测，及时发现潜在的安全隐患。

GIS 技术则为建筑工程测量提供了强大的数据管理和分析能力。

它可以将测量得到的各种数据进行整合、分析和处理，生成直观的地图、图表等，为工程决策提供有力的支持。

例如，在城市建设中，通过GIS 技术可以对建筑物的分布、道路交通状况等进行综合分析，从而优化建筑布局和交通规划。

遥感技术在建筑工程测量中的应用也日益广泛。

它可以从远距离获取大面积的地表信息，包括地形、植被、土地利用等。

通过对遥感图像的解译和分析，可以快速了解工程区域的宏观情况，为工程选址、线路规划等提供依据。

全站仪是一种高精度的测量仪器，在建筑工程测量中有着广泛的应用。

它能够实现角度和距离的自动测量，大大提高了测量的效率和精度。

在建筑物的施工放样、竣工测量等环节，全站仪发挥着不可或缺的作用。

数字摄影测量技术则通过对摄影图像的处理和分析，获取建筑物的几何形状和空间位置等信息。

这种技术不仅可以快速获取大量的测量数据，而且在一些危险或难以到达的区域，能够有效地替代传统的测量方法。

高速摄像机在数字图像相关分析DIC的应用-汽车车门振动测试为了研究汽车车门振动的动态行为，汽车主机厂商在验证汽车结构性能时，越来越倾向于采用数字图像相关分析（DIC）的光学测量技术。

工程师们使用DIC来绘制汽车车门在快速关门瞬态下表面的应变和位移。

新拓三维自主研发的DIC高速摄像机测量系统，DIC使用两个同步成像设备——高速摄像机能够以高速记录高分辨率的图像。

通过将高速影像和DIC三维运动跟踪软件相结合，工程师们可观察到微米级别的表面变形。

汽车快速关门过程的振动，直接关系到汽车车门的密闭性、吻合度和舒适度，在高速和加速过程中要达到如此高的精度，只有通过高速摄像机和数字图像相关法DIC的能力才有可能实现，它为汽车主机制造商测试汽车结构性能提供了一种强有力的测量方案。

DIC高速摄像机测量系统某汽车研究院为了掌握汽车车门结构振动的固有频率及振型，利用新拓三维DIC高速摄像机测量系统，测量车门在开启、关闭过程中的振动变形，为减振材料性能验证，分析振动幅度，检验车门的力学性能提供数据支撑。

新拓三维DIC高速摄像机测量系统，采用两台或三台高速摄像机实时采集被测物体各个变形阶段的图像，利用准确识别的标志点（包括编码标志点和非编码标志点）实现立体匹配，重建出物体表面点的三维空间坐标，并计算得到物体的变形量、三维轨迹姿态等数据。

DIC高速摄像机测量系统典型配置型号XTDIC-STROBE-HR规格5M9M12M 高速相机参数500万×3900万×31200万×3高速相机帧率75fps42fps30fps 位移测量精度0.01pixel控制系统标准型测量幅面10000×10000~400×300，单位：mm型号XTDIC-STROBE-HS规格4M 2.5M高速相机参数满幅400万x3，最高540fps;降幅，最高1800fps满幅250万x3，最高600fps;降幅，最高204,100fps位移测量精度0.01mm控制系统高速型测量幅面1000×1000~400×300，单位：mmDIC和振动分析搭配高速摄像机，工程师可以利用DIC进行振动分析。

使用数字摄影测量技术进行建筑物变形监测的技巧随着现代科技的不断发展，数字摄影测量技术在建筑行业中的应用越来越广泛。

借助数字摄影测量技术，建筑物变形的监测变得更加简便、准确。

本文将就使用数字摄影测量技术进行建筑物变形监测的技巧进行探讨。

一、技术原理数字摄影测量技术通过捕捉建筑物在不同时间点的影像，利用影像处理和三维重构算法来量化建筑物的变形情况。

这项技术可通过航空、陆地或无人机进行实施。

通过对建筑物的连续监测，我们可以实时获取建筑物的形变信息，从而对潜在的结构安全问题做出及时响应。

二、数据收集在使用数字摄影测量技术进行建筑物变形监测之前，我们需要收集高质量的图像数据。

这一步骤的关键是选择合适的摄影设备和参数设置。

一般而言，我们可以选择像素数目较高的相机，以提高图像的分辨率。

同时，合理选择拍摄间隔时间，以确保能够捕捉到建筑物变形过程中的每一个关键时刻。

三、图像处理收集到图像数据后，我们需要对其进行处理和分析。

首先，对图像进行校正，消除因光照、畸变等原因导致的误差。

然后，利用三维重建算法，构建出建筑物的三维模型。

通过对比不同时间点的三维模型，我们可以计算出建筑物在空间上的变形量。

四、变形分析得到建筑物的变形数据后，我们需要进行进一步的分析。

通过对变形数据的统计、图表化处理，我们可以更直观地了解建筑物的结构变化情况。

同时，我们还可以借助专业软件进行变形模拟，以预测建筑物可能出现的变形趋势和风险位置。

五、报告撰写建筑物变形监测的最终目的是为了提供合格的监测报告，以便决策者和工程师做出相应的调整和决策。

在撰写报告时，应注意结构化和清晰的表达。

报告应包括对建筑物变形数据的详细分析、评估和预测，以及相关的建议和建议。

同时，为了便于读者的理解，可使用图表和图像来展示变形情况。

六、实践案例以下将根据实际应用案例，进一步说明使用数字摄影测量技术进行建筑物变形监测的技巧。

案例1：高层建筑结构监测对于高层建筑物的结构监测，我们可以在建设过程中使用数字摄影测量技术，通过对比不同阶段的建筑物模型，来了解建筑物的形变情况和结构安全性。

DIC测量原理的应用1. 简介DIC（Digital Image Correlation）是一种基于数字图像处理的位移测量方法，它通过分析图像中特定点的像素位移来计算物体的形变和位移。

DIC技术在工程领域中被广泛应用，特别是在材料力学、结构力学和生物力学等领域。

2. DIC测量原理DIC测量原理是基于图像的亮度匹配和像素位移计算。

具体原理如下： 1. 亮度匹配：首先，在进行DIC测量前，对待测物体进行拍摄得到一系列图像。

然后，选择两个相邻图像进行亮度匹配，即将两幅图像进行亮度显示范围变换，使得两幅图像的亮度尽量一致。

2. 图像剖分：将匹配亮度后的图像进行分块，每个块的大小取决于待测物体的尺寸和形变情况。

通常，分块大小越小，测量精度越高，但计算量也会增加。

3. 像素位移计算：对亮度匹配后的图像块进行图像处理，通过比较块内每个像素的灰度值，计算出块之间的位移。

这种位移计算方法可以基于相关性、互信息或梯度等方法。

4. 形变计算：通过位移计算出每个像素点的位移矢量，进而可以获得整个物体的形变场。

常用的形变参数包括正向应变、剪切应变和主应变等。

3. DIC测量应用3.1 材料力学在材料力学中，DIC被广泛应用于材料的拉伸、压缩和弯曲等实验中，用于测量材料表面的形变和位移。

通过DIC测量，可以得到材料的应力应变曲线、断裂点和表面形貌等信息，从而评估材料的力学性能。

3.2 结构力学在结构力学中，DIC技术可用于监测结构物的变形和位移。

例如，在桥梁和建筑物的使用寿命评估中，利用DIC测量可以监测结构物的沉降、变形和裂缝扩展等情况，及时发现结构的变化并采取相应措施。

3.3 生物力学在生物力学研究中，DIC被广泛用于测量生物组织和器官的形变和位移。

例如，通过DIC测量可以分析人体骨骼的运动和变形，对运动学和生物力学研究具有重要意义。

同时，DIC还可以应用于生物力学材料的拉伸实验，如测量心脏和血管材料的应变和剪切性能等。

摄影测量在变形测量中的应用及精度分析近年来，随着现代化城市的发展，各种工程建筑物对变形监测的精度要求越来越高，原有的地面摄影测量已经不能满足现代化城市建筑的要求，数码相机和计算机软硬件的发展，带来了摄影测量技术的新发展——数字近景摄影测量，数字近景摄影测量凭借着高精度、实时性、非接触性等特点，成为了现代变形监测的重要手段之一，下面将简单阐述摄影测量在变形监测中的应用及精度分析。

标签：摄影测量；变形测量；精度分析摄影测量学属于地球空间信息科学的范畴，是研究利用摄影手段获得被测物体的图像信息，从几何和物理两方面进行分析处理，对所摄对象的本质提供各种信息的一门学科。

摄影测量学是利用光学摄影机进行摄影的像片，来研究和确定被测物体的大小、形状、性质、位置以及相互关系，并进行记录、分析和表达的一门科学和技术。

摄影测量学按照距离的远近分为：航天、航空、地面、近景和显微摄影测量；按照用途可分为：地形摄影测量、非地形摄影测量与遥感；按照处理手段可分为：模拟、解析和数字摄影测量。

现代摄影测量学的研究方向是利用航空影像和卫星高分辨率影像的数据源，来扩展计算机立体像对的相关理论与算法，并发展立体几何模型的确定和精化的新方法，以及研究相对困难地区的数字立体测图技术；研究地面或近景摄影测量，在现代化生产过程中，如变形监测及土木工程中的问题。

文章主要阐述摄影测量学在变形监测中的应用。

变形的定义：指的是变形体在各种载荷的作用下，大小、形状及位置在时间和空间上的变化。

而变形监测又称变形测量或者变形观测，变形测量是对设置在变形体上的观测点进行周期性地反复观测，求得观测点在各周期内相对于第一次观测时的点位或高程的变化量。

虽然地面摄影测量技术应用在变形监测中的时间较早，但是由于这种技术的摄影距离过远，而且绝对精度低，使其应用受到限制，以往仅应用于塔楼、烟筒、高耸雕像、水坝砸门等的变形监测。

随着近几年数字摄影测量和近景摄影测量技术的发展，逐渐取代了原有的地面摄影测量技术，为摄影测量技术在变形监测中更好的应用开拓了值得瞩目的前景，是变形监测未来发展的新趋势。

变形测量方案引言：在工程领域中，变形测量是一项重要的技术，用于评估结构和材料的变形情况。

通过准确测量和分析变形数据，工程师可以了解结构运行中的性能和健康状况。

在本文中，我们将探讨一些常用的变形测量方案，介绍其原理和实际应用。

一、光学测量方案光学测量是一种非接触式测量方法，广泛应用于工程结构、材料和器件的变形测量中。

其中，激光干涉仪是一种常见的光学测量设备。

激光干涉仪利用激光束的干涉效应，通过比较参考光和测试光的相位差，实现对物体表面的变形测量。

该技术具有高精度和高灵敏度的优势，适用于微小尺度的变形测量。

除了激光干涉仪，光栅投影仪也是一种常用的光学测量设备。

光栅投影仪利用光栅图案的变形特性，通过对图案进行形变识别来测量物体的变形。

该技术具有操作简便、测量速度快的优势，广泛应用于工程领域的实时变形监测。

二、应变测量方案应变测量是一种通过测量物体内部的变形程度来评估其力学性能的方法。

其中，电阻应变片是一种常用的应变测量设备。

电阻应变片是一种根据导电材料的电阻变化来反映应变情况的设备。

它能够精确测量材料的应变，并把其转换为电阻改变的信号。

这种技术广泛应用于机械、土木等工程领域，用于评估结构和材料的变形性能。

此外，光纤传感器也是一种常用的应变测量方案。

光纤传感器利用光纤的光纤光栅、布里渊散射等原理，通过测量光的相位差和强度变化，实现对物体应变的测量。

光纤传感器具有高精度、耐腐蚀、耐高温等特点，在工程监测和结构健康评估中有着广泛的应用。

三、影像测量方案影像测量是一种基于图像处理和计算机视觉的变形测量方法。

利用高分辨率的相机和图像处理算法，可以实现对物体变形的快速、准确测量。

影像测量可以基于散斑、灰度变化等原理，实现对物体表面形貌和变形情况的测量。

在影像测量中，数字图像相关技术是一种常用的方法。

该技术通过计算图像间的相干性和相关性，实现对物体表面形貌的测量。

此外，结构光投影也是一种常见的影像测量技术。

结构光投影通过投射特定图案的光束，并通过相机拍摄反射光的变化来测量物体的表面形貌。

光学测量技术在工程领域中的应用光学测量技术是一种非接触、高精度的测量方法，广泛应用于工程领域。

它通过利用光的传播和反射原理，实现对物体尺寸、形状、表面质量等参数的测量和分析。

在工程领域中，光学测量技术具有重要的应用价值，可以提高工程项目的质量和效率。

一、三维形貌测量光学测量技术可以实现对工程物体的三维形貌进行精确测量。

传统的测量方法往往需要接触物体表面，而光学测量技术可以实现非接触式测量，避免了对物体的损伤。

通过利用激光扫描仪或光学投影仪等设备，可以获取物体表面的点云数据，进而生成物体的三维模型。

这种测量方法在工程设计、产品制造等领域具有重要的应用价值。

二、表面缺陷检测光学测量技术可以实现对工程物体表面缺陷的检测。

在工程制造过程中，产品表面的缺陷可能会导致产品质量不合格。

传统的缺陷检测方法往往需要人工目测，效率低下且容易出现误判。

而光学测量技术可以利用高速相机和图像处理算法，实现对物体表面缺陷的自动检测。

这种方法不仅可以提高检测效率，还可以减少人为因素对检测结果的影响。

三、位移和变形测量光学测量技术可以实现对工程物体的位移和变形进行测量。

在工程结构的设计和监测中，位移和变形是重要的参数。

传统的位移和变形测量方法往往需要使用传感器进行接触式测量，而光学测量技术可以实现非接触式测量，避免了对结构的干扰。

通过利用激光干涉仪或数字图像相关技术，可以实现对物体位移和变形的高精度测量。

这种方法在工程结构的监测和安全评估中具有重要的应用价值。

四、光学成像技术光学测量技术可以实现对工程物体的成像。

在工程设计和制造过程中，对物体的形状和表面质量进行分析和评估是十分重要的。

传统的成像方法往往需要使用相机进行拍摄，而光学测量技术可以利用光学投影仪和高速相机，实现对物体的高精度成像。

通过对成像数据的处理和分析，可以获取物体的形状和表面质量信息，为工程项目的设计和制造提供参考。

综上所述，光学测量技术在工程领域中具有广泛的应用价值。

三维dic测量原理
三维DIC（Digital Image Correlation）测量原理是一种非接触式三维形变测量
技术，它可以测量物体表面的微小形状和变形。

该原理基于图像匹配和位移跟踪，并结合计算机视觉和数字图像处理技术，以评估物体的三维形变场。

三维DIC测量原理的过程可以简要概括为以下几个步骤：
首先，通过使用两个相机将目标物体进行成对拍摄，得到两幅或多幅图像。

接下来，通过特定的算法和图像处理技术，对这些图像进行匹配。

即在不同视
角下，通过识别和跟踪物体表面上的特征点和纹理，找到这些点在不同图像间的对应关系。

然后，通过测量这些匹配点的相对位移，可以计算出物体表面的形变和位移信息。

这些位移信息可以用来生成三维位移场图或形变图。

最后，通过进一步处理和分析，可以得到物体的形变、应力分布等相关信息，
以及量化和可视化物体表面的形状和位移变化。

三维DIC测量原理的主要优点在于其非接触性和高精度性能。

因为无需直接接触物体表面，可以避免对被测试物体的破坏，并且能够实时、精确地检测微小的形变和位移变化。

这使得三维DIC成为在材料科学、工程结构分析和生物医学领域
等广泛应用的测量技术。

总结而言，三维DIC测量原理通过图像匹配和位移跟踪，结合计算机视觉和数字图像处理技术，可以实现对物体表面形状和变形的非接触式测量。

它具有高精度、高效率的特点，被广泛应用于各个领域的形变测量和分析。

数字图像相关方法及其应用研究一、本文概述随着信息技术的快速发展，数字图像处理技术已经广泛应用于各个领域，如医学影像、安全监控、卫星遥感、自动驾驶等。

其中，数字图像相关方法作为一种重要的图像处理技术，其在图像匹配、目标跟踪、三维重建等方面发挥着关键作用。

本文旨在深入探讨数字图像相关方法的理论基础、算法实现以及其在各个领域的实际应用，以期能为相关领域的研究人员提供有益的参考和启示。

本文将概述数字图像相关方法的基本概念、发展历程以及主要特点。

本文将详细介绍数字图像相关方法的算法原理，包括基于灰度的方法、基于特征的方法和深度学习方法等，并分析各自的优缺点。

本文还将探讨数字图像相关方法在医学影像处理、安全监控、卫星遥感、自动驾驶等领域的应用案例，并分析其在实际应用中的效果和挑战。

本文将总结数字图像相关方法的研究现状和发展趋势，并提出一些可能的研究方向和建议。

本文希望通过系统介绍数字图像相关方法及其应用研究，为相关领域的研究人员提供全面的理论支持和实践指导，推动数字图像处理技术的进一步发展和应用。

二、数字图像相关方法的基本理论数字图像相关方法（Digital Image Correlation, DIC）是一种通过分析和比较图像序列中像素灰度值的变化来测量物体表面位移和形变的非接触式光学测量技术。

其基本理论主要建立在灰度不变性假设和变形函数的基础上。

灰度不变性假设是数字图像相关方法的核心前提。

它假设物体表面在发生形变时，像素的灰度值保持不变。

这意味着，通过比较不同时刻或不同状态下的图像，我们可以确定像素之间的对应关系，从而计算出物体的位移和形变。

变形函数用于描述物体表面的形变。

在数字图像相关方法中，通常假设物体的形变是连续的，并且可以用一个光滑的变形函数来描述。

这个变形函数可以是线性的，也可以是非线性的，具体取决于物体形变的复杂程度。

通过求解变形函数，我们可以得到物体表面各点的位移和形变信息。

数字图像相关方法的基本流程包括图像预处理、图像匹配和位移场计算等步骤。

数字图像相关法（2D DIC）测量物体面内位移一．实验目的1．了解和掌握DIC测量物体面内位移的方法和技术；2．学会用DIC方法测试试件的面内位移。

二．实验器材和装置列出实验器材，画出实验布置示意图。

三．DIC的基本原理简述DIC原理四．实验步骤1、测量试件的几何尺寸。

2、把试件在加载装置上固定好。

3、摆好光路。

调试光路要求成像清楚，可用带字的纸张成像来判断。

4、用图象采集卡采集并存储不同载荷级次下的散斑图（*.bmp）。

5、把刻度尺贴近试件表面，刻度图片（scale.bmp）。

得到象素和毫米间的换算关系。

6、打开DIC分析软件。

7、打开需要计算的两幅散斑图，一幅为变形前的散斑图；另一幅为变形后的散斑图。

8、用鼠标在变形后的散斑图上选定一个矩形计算区域（ROI），或者通过输入左上角和右下角两点的坐标（像素）来选定计算区域。

9、点击计算。

程序将对计算区域内以步距为大小的微小子集自动进行相关计算，计算完成以后，在下面的状态栏可以看到计算的点数和计算的时间。

保持数据*.txt文件，其中五列数据（以像素表示），依次为坐标X、坐标Y、U值、V值、C值。

五．三点弯曲U场、V场图1. 调整光路，将试件中间两倍高度以上的区域放入CCD视场中，在三点弯曲试验过程中采集散斑图，通过相关计算得U、V场和εx场，并作适当说明。

2. 再调整光路，放大视场，仅取试件中部下方的微小区域（宏观上为可也认为是一点）。

采集三点弯曲过程中的散斑图，计算其U场、V场，计算试件的弯曲弹性模量E f ：数字图像相关法（3D DIC）测量曲面物体的离面位移六．实验目的1.了解和掌握3D DIC的标定方法；2.学会用3D DIC方法测试曲面物体的离面位移。

七．实验器材和装置实验器材：计算机、光学镜头、标定板、已做好的散斑柱体试样、摄像机2台、图像采集卡图7 三维DIC 测量系统装置简图八．DIC的基本原理基于双目视觉原理，采用两个CCD 镜头可以代表人的两只眼睛，采用两个镜头可以较为全面完整的测量出物体的整个三维数据，两个镜头之间互相联系，从而根据标定结果，通过计算机计算从而得出较为准确的物体表面信息。

快速掌握测绘技术中的形变测量方法测绘技术的发展不断推动着建筑和土地规划等领域的发展。

其中，形变测量方法是测绘的重要组成部分之一。

形变测量是指对于地面、建筑物或其他物体的变形进行测量和分析，以评估其结构的稳定性和安全性。

本文将介绍一些常用的形变测量方法，帮助大家快速掌握这一领域的技术。

1. 区域静态控制法区域静态控制法是一种常用的形变测量方法，适用于大面积、宏观尺度的形变测量。

该方法主要使用高精度的全站仪或GNSS测量仪进行测量，通过在不同时间点测量同一区域的变形情况，计算出变形量和速率。

这种方法适用于长时间、连续监测大面积土地或建筑物的形变。

同时，由于使用了高精度的仪器，测量结果精确可靠。

2. 动态随机配置法动态随机配置法是一种适用于局部小范围形变测量的方法。

该方法主要使用高精度的雷达或光纤传感器进行测量，通过在物体表面精确放置传感器，实时监测物体的变形情况。

与区域静态控制法相比，动态随机配置法适用于小范围、局部的形变测量。

由于实时监测的需求，测量过程中需要注意传感器的放置位置和数据采集频率。

3. 数字图像测量法数字图像测量法是一种简便、快速、低成本的形变测量方法。

该方法主要使用数字摄像机或无人机进行拍摄，并通过图像处理软件对图像进行分析和测量。

数字图像测量法适用于二维形变测量，对地面、建筑物等平面变形具有较高的精度和准确性。

然而，与区域静态控制法和动态随机配置法相比，数字图像测量法在对于立体形变的测量上存在一定的局限性。

4. 三维激光扫描法三维激光扫描法是一种高精度的形变测量方法，适用于精细测量和特殊形变的情况。

该方法主要使用激光扫描仪进行测量，通过扫描被测物体的表面，获取其三维点云数据，并根据点云数据进行形变分析。

三维激光扫描法适用于复杂、非线性的形变情况，并具有较高的测量精度。

然而，由于扫描仪的高成本和复杂操作，该方法在实际应用中受到一定的限制。

通过了解以上几种形变测量方法，我们能够更好地选择适合特定场景和需求的测量方法。

DIC是一种非接触式的高精度位移、用于全场形状、变形、运动测量的方法，也是现代光测量力学领域内最有应用前景的测量方法。

其应用研究方向，正朝着从常规材料到新型材料的测量，从弹性问题测量到强塑性问题的测量，从常温到高温的测量，从宏观测量到微观测量的趋势发展。

DIC方法在上世纪80年代初被提出，经过30多年众多学者的研究，DIC 技术上已经非常成熟。

这种方法又被称为数字散斑相关法，它直接处理的对象是具有一定灰度分布的数字图像（散斑图），通过对比材料或者结构表面在变形前后的散斑图运用相关算法得到全场位移和应变。

该方法对实验环境要求极为宽松，并且具有全场测量、抗干扰能力强、测量精度高等优点。

其基本测量原理如下图：用于固体材料和结构表面位移、变形和形貌测量的数字图像相关方法(Digital image correlation, DIC)是一种基于数字图像处理和数值计算的非干涉变形测量方法，与其它基于相干光波干涉原理的光测方法（如电子散斑干涉、云纹干涉法）相比，数字图像相关方法具有其明显和独特的优势：1）仅需要一个（2D DIC）或两个数字相机(3D DIC)拍摄变形前后被测物体表面的数字图像，其光路布置、测量过程和试样准备简单；2）无需激光照明和隔振，对测量环境要求较低；3）可与不同时间分辨率和空间分辨率的数字成像设备（如高速摄像机、光学显微镜、扫描电子显微镜）直接结合，因此适用测量范围广泛。

可以说，数字图像相关方法是当前实验力学领域最活跃也最受关注的光测力学方法之一，作为一种灵活、有效和功能强大的变形测量手段，数字图像相关方法在各种材料和结构表面变形测量、力学和物理参数表征以及验证力学理论和有限元分析的正确性等方面获得了无数令人影响深刻的成功应用。

以上就是关于关于DIC数字图像相关法的介绍，如果想了解更多关于DIC的资料，欢迎咨询武汉中创联达科技有限公司。

数字图像相关法（DIC）是一种非接触式的高精度位移、用于全场形状、变形、运动测量的方法，也是现代光测量力学领域内最有应用前景的测量方法。

其应用研究方向，正朝着从常规材料到新型材料的测量，从弹性问题测量到强塑性问题的测量，从常温到高温的测量，从宏观测量到微观测量的趋势发展。

DIC方法在上世纪80年代初被提出，经过30多年众多学者的研究，技术上已经非常成熟。

这种方法又被称为数字散斑相关法，它直接处理的对象是具有一定灰度分布的数字图像（散斑图），通过对比材料或者结构表面在变形前后的散斑图运用相关算法得到全场位移和应变。

该方法对实验环境要求极为宽松，并且具有全场测量、抗干扰能力强、测量精度高等优点。

其基本测量原理如下图：Seika公司（中文名：西华数码影像公司）作为一家专业从事智能影像分析系统设计的高科技公司，在DIC系统的研发设计上已有多年经验，并被全球众多的科研单位及院校所认可（中国独家代理商：武汉中创联达科技有限公司）。

我们可以为您提供运用数字图像关联法开发的应变解析软件系统。

通过比较分析样本变形前后的图像，可以对变形和弯曲的量、方向、分布等进行解析。

通过使用本系统，能够以非接触的方式获取物体变形弯曲的数据并将其分布可视化。

对于高速测量、微米单位测量等特殊环境下的测量需要，我们可以在包括软件、相机、照明、专用光学仪器等各个方面提供综合性的解决方案。

产品特点：●能够测量坐标，位移，速度，应变，形状和变形 ●能够显示矢量图，轮廓图 ●支持的图像格式：FIFF 等 ●易于使用的直观界面 ●进程树结构●丰富的后处理功能●支持各种高速相机和高分辨率相机 ●系统支持日/英双语●对应各种情况（离线/在线分析，3D 分析等） 应用：计算精度更多有关DIC测量的相关信息可咨询/。

第43卷第2期力学与实践2021年4月使用拍照手机的数字图像相关测量系统在实验力学教学中的应用'俞立平潘兵4(北京航空航天大学航空科学与工程学院固体力学所，北京100191)摘要为了加深对力学知识的理解以及激发学生对实验力学的兴趣，本文介绍了基于拍照手机和二维及三维数字图像相关方法相结合的变形测试方法。

首先以经典的单向拉伸实验为例，应用拍照手机和二维数字图像相关法测量了铝合金试样的载荷-应变曲线，并引入“补偿法”思想消除手机成像系统的成像误差以实现高精度的应变测量。

随后，利用基于单个拍照手机和伪立体视觉成像的三维数字图像相关系统测量了规则圆柱面和非规则曲面的三维形貌，并测量了充气球体在放气过程中形貌变化和三维全场变形。

实验结果直观地显示了充气球体表面在放气过程中的变化规律。

这种易于获取、低成本且便携性好的数字图像相关测量系统不仅大大减少了系统搭建的硬件投入，更提高了实际测量的便利性和效率，因此有助于在条件有限的高等院校和研究机构中幵展实验力学教学。

关键词数字图像相关法，智能手机，变形测量，实验教学中图分类号：0348.1 文献标识码：A doi: 10.6052/1000-0879-20-211APPLICATIONS OF CAM ERA PHONE-BASED DIGITAL IMAGECORRELATION SYSTEM IN THE TEACHINGOF EXPERIMENTAL M ECHANICS*1)YU Liping PAN Bing2 *)(In stitu te of Solid M echanics, School of A eronautic Science and Engineering, B eihang University, Beijing 100191, C hina)Abstract To help students better understand mechanics and to stimulate students5interest in experimental mechanics, this paper proposes experimental methods based on the camera phone imaging and the digital image correlation for two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) deformations measurement. Taking the typical tensile test as an example, we first determine the load-strain curve of an aluminum specimen using a camera phone and the two-dimensional digital image correlation (2D-DIC). To achieve the high-precision strain measurement, the idea of “compensation” is introduced to eliminate the errors associated with the camera phone image. Subsequently, the three-dimensional digital image correlation (3D-DIC) system based on a single camera phone is developed to determine the shape profiles of a cylinder and irregular surfaces, as well as the topography change and the 3D full-field deformation of the inflatable sphere during the deflation process. The experimental results intuitively show the change of the surface of the inflatable sphere during the entire deflation process. The cost-effective and ultra-portable camera phone-based DIC systems not only greatly decrease the hardware investment in the system construction, but also increase the convenience and the efficiency of 3D deformation2020-05-20收到第1稿，2020-06-16收到修改稿。

dic实验报告DIC实验报告一、引言DIC（Digital Image Correlation）是一种基于数字图像处理的测量技术，广泛应用于工程领域中的应变分析和形变测量等方面。

本实验旨在探究DIC技术的原理、应用以及其在实际工程中的潜力。

二、DIC技术原理DIC技术基于图像处理和模式匹配的理论，通过对两幅或多幅图像进行比较和分析，实现对物体的形变和位移的测量。

具体而言，DIC技术通过以下步骤实现测量：1. 图像获取：使用高分辨率的相机对待测物体进行拍摄，通常要求物体表面具有一定的纹理。

2. 图像预处理：对获取的图像进行预处理，包括去噪、灰度化、滤波等操作，以提高后续图像处理的准确性。

3. 特征提取：使用图像处理算法提取图像中的特征点或特征区域，通常采用相关系数、亮度梯度等指标进行特征提取。

4. 特征匹配：将两幅或多幅图像中的特征点进行匹配，建立特征点之间的对应关系。

5. 形变分析：根据特征点的对应关系，计算物体的形变和位移等参数。

三、DIC技术应用DIC技术在工程领域具有广泛的应用，包括但不限于以下几个方面：1. 材料力学：DIC技术可以用于材料的应力-应变分析，通过测量材料表面的形变，得到材料在受力下的应变情况，从而评估材料的力学性能。

2. 结构健康监测：DIC技术可以用于对结构的形变和位移进行实时监测，提供结构健康状况的评估和预警。

3. 液体力学：DIC技术可以用于液体流动的实时可视化和分析，通过对流体表面的形变进行测量，揭示流体的流动特性。

4. 汽车工程：DIC技术可以用于汽车碰撞试验中的形变测量，评估车身的安全性能。

5. 航空航天工程：DIC技术可以用于飞行器的结构形变分析，提供对飞行器在飞行过程中的变形情况的评估。

四、DIC技术的优势与挑战DIC技术相比传统的形变测量方法具有一些明显的优势，如高精度、非接触、全场测量等。

然而，DIC技术在实际应用中也面临一些挑战，如对图像质量要求高、对计算资源要求大等。