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DIC技术在全场变形测量中的应用实验一、DIC技术的应用数字图像相关法(Digital Image Correlation Method，简称DICM)，又称为数字散斑相关法(Digital Speckle Correlation Method，简称DSCM)，是应用于计算机视觉技术的一种图像测量方法。
随着现代的工业技术、科学研究的飞速发展，在材料领域中，研究材料的位移和应变大小同时对材料的变形和力学性能具有重要的意义。
而传统的接触式测量工具和传统的光学测量方法，由于其局限性已经不能再满足测量要求。
数字图像相关法(Digital Image Correlation)以其具备全场和局部变形测量、非接触测量、对场地要求不高、实现简单、应用范围广的优点，成为研究材料位移和应变的大小新方法。
它将物体表面随机分布的斑点或伪随机分布的人工散斑场作为变形信息载体，是一种对材料或者结构表面在外载荷或其他因素作用下进行全场位移和应变分析的新的实验力学方法。
目前DIC技术已经在电子封装、材料测试、断裂力学、航空航天、生物力学以及显微测量等众多领域得到应用，取得了瞩目的成就。
二、实验目的本课采用教学实验及实践活动形式，让学生熟悉DIC（Digital Image Correlation，数字图像相关）技术在全场变形测量中的作用及使用范围，了解利用DIC技术进行变形测量的典型流程及软硬件的使用方法，掌握利用DIC专用软件Vic-Snap, Vic-2D 及Vic-3D的操作方法并通过软件计算获得需要的实验结果，对实验结果进行必要的后处理以获得更多的变形信息。
加强和巩固对工程材料、材料力学、成形技术等课堂上所学的理论知识，拓展学生的科研思维，培养学生综合应用所学知识、分析和解决工程实际问题的能力。
由于其适用性广，可测量并获得任意试样形状或零件的表面变形信息，为研究生的相关科研研究提供一种强大的技术支撑及实验手段。
三、实验内容1.准备试样a) 利用线切割手段，按照GB/T 228-2002标准切制试样，试件编号为1-1和1-2；b) 利用香蕉水或三氯乙烷将试样表面清洗干净，清除试样表面的细小毛屑;c) 进行试样标号，用千分尺及游标卡尺测量并记录试样初始几何参数，如宽度、厚度等；d) 在试样需测试表面喷涂均匀的哑光白底漆，放置在阴凉通风处晾干，均匀喷洒哑光黑色散斑于哑光白底漆上，并晾干。
一种基于数字投影散斑的双目视觉图像匹配改良技术【摘要】本文探讨了一种基于数字投影散斑的双目视觉图像匹配改良技术。
在介绍了研究背景、研究意义和研究目的。
在对数字投影散斑技术进行了介绍，分析了双目视觉图像匹配方法，阐述了改良技术的原理，并通过实验验证了其有效性。
对改良技术与传统方法的性能优势进行了对比分析。
在展望了技术的应用前景，总结了研究成果，并提出了进一步研究的方向。
本研究的成果为双目视觉图像匹配技术的发展提供了新的思路和方法，具有广阔的应用前景。
【关键词】关键词：数字投影散斑、双目视觉、图像匹配、改良技术、实验验证、性能优势、应用前景、研究成果、研究方向1. 引言1.1 研究背景数字投影散斑技术是一种利用数字投影和散斑成像相结合的先进成像技术，能够提高双目视觉系统的成像质量和匹配精度。
随着计算机视觉和机器视觉技术的快速发展，双目视觉图像匹配在三维重建、目标识别和定位等领域有着广泛的应用前景。
传统的双目视觉图像匹配方法在处理复杂场景和光照变化时存在诸多挑战，如匹配算法的稳定性和精度不高等问题。
对双目视觉图像匹配技术进行改良和优化具有重要意义。
本文旨在基于数字投影散斑技术，提出一种改良的双目视觉图像匹配技术，通过引入数字投影散斑技术的先进成像原理和算法，改进传统双目视觉图像匹配方法，提高匹配的准确性和效率。
通过对改良技术的研究与实验验证，探讨其在实际应用中的性能优势与潜在的技术应用前景。
1.2 研究意义数字投影散斑技术是一种基于数字散斑的成像方法，通过对物体进行数字散斑光源照射，利用物体表面产生的散斑信息来实现三维重建和深度信息获取。
在双目视觉图像匹配中，传统的匹配方法存在着计算复杂度高、匹配精度不高等问题，限制了其在实际应用中的效果和性能。
基于数字投影散斑的双目视觉图像匹配改良技术具有重要的研究意义。
该技术可以有效提高双目视觉图像的匹配效率和精度，从而提升了双目视觉系统在三维重建、目标检测和测距等领域的应用性能。
数字散斑干涉振动测量技术研究进展摘要：数字散斑干涉技术（DSPI）是一种光学测试方法，具有非接触、高灵敏度、全场、实时、无损检测的特点，在振动测量方面有着较大的优势。
本文从图像处理、相移技术等方面阐述了数字散斑干涉振动测量的发展现状，并对其中的关键技术进行了比较和分析。
关键词：数字散斑干涉，振动测量，数字图像处理，相移技术Research Progress on V ibration Measurement Using Digital SpecklePattern InterferometryAbstract:Digital speckle pattern interferometry (DSPI) is an optical testing and measuring method，a non-contact, high-sensitivity, full-field, real-time, non-destructive one, which has an advantage in vibration analysis. This paper introduces the recent progress on DSPI vibration measurement from aspects of digital image processing and phase shifting, also compares and analyzes their key technologies.Keywords:Digital speckle pattern interferometry; Vibration measurement; Digital image processing; Phase shifting0 引言散斑计量技术是现代光测力学技术中的一种。
它具有非接触、无损、全场、高精度、实时测量的特点，在轮廓、应变、位移和振动测量方面有着广泛的应用前景[1]。
一种基于数字投影散斑的双目视觉图像匹配改良技术数字投影散斑是一种基于散斑干涉原理的双目视觉图像匹配方法，它利用激光束通过物体表面产生的散斑图案，在两个相机中形成对应的散斑图像，通过分析和匹配这两个散斑图像，可以确定物体表面上两个像素之间的对应关系，从而实现双目视觉图像的匹配。
传统的数字投影散斑双目视觉图像匹配方法存在一些问题，如图像噪声干扰、匹配不准确等。
本文针对这些问题，提出了一种改良技术，以提高双目视觉图像匹配的准确性和稳定性。
改良技术的核心思想是在数字投影散斑的基础上结合其他图像处理方法，以降低噪声干扰、增强图像特征，并改进匹配算法。
具体实施步骤如下：通过对源图像进行预处理，包括图像去噪、增强等操作，以提高信噪比和图像质量。
可采用滤波算法对图像进行平滑处理，去除高频噪声；同时可以通过图像增强算法增强图像的对比度和边缘。
针对改良后的图像，可以采用基于特征点的匹配算法，如SIFT（尺度不变特征变换），SURF（加速稳健特征）等。
这些算法可以提取图像中的关键特征点，并计算其描述子，通过比较特征点的描述子来进行匹配。
这种算法对于图像的尺度、旋转、光照等变化具有一定的鲁棒性，可以有效地减少匹配错误。
通过改进的匹配算法，可以结合传统的双目视觉几何模型，对特征点进行更精确的匹配。
传统的双目视觉几何模型基于立体视觉原理，可以利用两个相机的投影中心、焦距等参数，计算出特征点在三维空间中的坐标。
通过与其他已知特征点进行匹配，可以确定这些特征点在三维空间中的位置，进而恢复整个物体表面的三维形状。
通过以上改良技术，可以显著提高双目视觉图像匹配的准确性和稳定性。
实验证明，与传统的数字投影散斑方法相比，改良后的方法具有更高的匹配准确率和更强的抗噪性能，能够更好地应用于机器视觉、三维重建等领域。
第6卷 第4期2013年8月 中国光学 Chinese Optics Vol.6 No.4Aug.2013 收稿日期:2013⁃04⁃13;修订日期:2013⁃06⁃15 基金项目:国家自然科学基金资助项目(No.51075116);安徽省国际科技合作计划资助项目(No.12030603012);教育部留学回国人员科研启动基金资助项目(2011JYLH1150)文章编号 1674⁃2915(2013)04⁃0470⁃11数字散斑相关方法及应用进展王永红1∗,梁 恒1,王 硕1,张 浩1,杨连祥1,2(1.合肥工业大学仪器科学与光电学院,安徽合肥230009;2.美国奥克兰大学机械工程系,密歇根罗切斯特48309)摘要:数字散斑相关方法(DSCM)是一种可以测量变形和应变的光学非接触测量方法,其通过对变形前后物体表面的图像进行灰度信息相关计算来获取被测物的力学性能。
本文叙述了数字散斑相关方法近年来在国内外的发展动态和应用现状,详细论述了基于自适应遗传算法、智能神经网络方法、小波变换法的一系列新型相关搜索方法。
文章指出,近年来,数字散斑相关技术已发展到相对成熟,目前的研究重点是提高测试精度和图像处理速度,而提高散斑图像质量和研究高效的算法是需要努力的方向。
关 键 词:数字散斑相关;相关搜索;精度;效率中图分类号:O436.1 文献标识码:A doi:10.3788/CO.20130604.0470Advance in digital speckle correlation method and its applicationsWANG Yong⁃hong 1∗,LIANG Heng 1,WANG Shuo 1,ZHANG Hao 1,YANG Lian⁃xiang 1,2(1.School of Instrument Science and Opto⁃electronic Engineering ,Hefei University of Technology ,Hefei 230009,China ;2.Deptartment Mechanical Engineering Oakland University ,Rochester ,Michigan ,USA 48309)∗Corresponding author ,E⁃mail :yhwang@Abstract :Digital speckle correlation (DSCM )is a noncontact measuring method for displacements andstrains,which obtains the mechanical properties of an object by calculating the gray information correlation of the object images before and after deformations.The method has been applied successfully in mechanical measurements in the past twenty years.This paper introduces the developing states of the DSCM and gives ap⁃plication examples.Some new technologies involved in the DSCM are reviewed,such as genetic algorithm,neural networks and wavelet transform.Finally,it points out that DSCM research will focus on improving measuring accuracy and image processing speeds in the future,including improving speckle image quality and researching higher effective algorithms.Key words :digital speckle correlation;search algorithm;accuracy;efficiency1 引 言 数字散斑相关方法(DSCM)是一种可以测量变形和应变的光学非接触测量方法,其通过计算变形前后物体表面图像的灰度信息相关来获取被测物的力学性能。
数字散斑测量技术数字散斑测量技术是一种能够实现非接触、高精度测量的技术，广泛应用于光学领域。
本文将从介绍数字散斑测量的原理、应用领域和发展前景等方面进行阐述。
一、数字散斑测量技术的原理数字散斑测量技术是基于散斑干涉原理的一种测量方法。
散斑是由于光波经过光学系统后在接收屏幕上产生的一种随机干涉图样。
在数字散斑测量中，通过对散斑图像进行数字化处理，可以获取到被测物体的形貌信息。
具体来说，数字散斑测量技术主要包括以下几个步骤：首先，通过激光器产生一束单色、高相干度的光源；然后，将光源照射到被测物体表面，形成散斑图像；接着，使用CCD相机等光学设备将散斑图像转化为数字信号；最后，通过数字信号处理算法，提取出散斑图像中的相位信息，进而得到被测物体的形貌数据。
数字散斑测量技术在光学领域有着广泛的应用。
首先，它可以用于光学元件的表面形貌检测。
光学元件的表面形貌对其光学性能有着重要影响，通过数字散斑测量技术可以实现对光学元件表面形貌的高精度测量，从而保证产品质量。
数字散斑测量技术还可以应用于光学镜头的定位和对焦。
在光学系统中，准确定位和对焦是保证成像质量的关键步骤，利用数字散斑测量技术可以实现对光学镜头的快速、精确定位和对焦，提高成像质量。
数字散斑测量技术还可以应用于光学薄膜的厚度检测。
光学薄膜的厚度对其光学性能有着重要影响，通过数字散斑测量技术可以实现对光学薄膜厚度的高精度测量，为薄膜制备提供可靠的数据支持。
三、数字散斑测量技术的发展前景数字散斑测量技术作为一种非接触、高精度测量技术，在光学领域有着广阔的应用前景。
随着光学元件、光学系统和光学薄膜等的发展，对于光学形貌、定位和厚度等的要求也越来越高，数字散斑测量技术将会得到更广泛的应用。
随着数字图像处理技术和计算机算法的不断发展，数字散斑测量技术在数据处理和分析方面也将得到进一步的提升。
未来，数字散斑测量技术有望实现更高的测量精度和更快的测量速度，为光学领域的研究和应用提供更好的支持。
数字散斑相关方法的原理及土木工程应用简介刘光利;姜红艳【摘要】数字散斑相关方法（DSCM）是一种全场、无接触、高自动化和高精度的光学变形测量方法,与其它变形测量技术相比数字散斑相关方法有其独到的优越性能。
经各研究学者不断的研究改进,数字散斑相关方法的理论逐渐完善,作为一种固体材料表面变形测量方法,在固体力学的实验中广泛应用,同时在土木工程变形测量中得到较快的发展。
本文对该方法的基本原理、模型及决定测量精度的因素进行了简单介绍,同时对其在土木工程中的应用进行了概述。
【期刊名称】《安徽建筑大学学报：自然科学版》【年(卷),期】2015(023)006【总页数】8页(P52-58,62)【关键词】相关系数;误差分析;整像素搜索法;亚像素搜索法【作者】刘光利;姜红艳【作者单位】解放军理工大学国防工程学院,江苏南京210007【正文语种】中文【中图分类】TU18数字散斑相关方法(Digital Speckle Correlation Method,DSCM)，又称数字图像相关方法(Digital Image Correlation Method,DIC),由日本的Yamaguchi[1],美国的Peters、Ranson等[2]于20世纪80年代初提出。
高建新[3]是我国最先对该测量技术进行研究的学者。
DSCM是图像处理技术与光学变形测量技术相结合的产物,是基于物体表面散斑灰度分析获取位移和应变信息的光学测量方法。
与接触式应变测量法相比，DSCM的测量过程简单，测量时设备无须与试件相接触，省确了传感器较为繁琐的安装过程，消除了传感器安装所引起的测量误差；受限传感器的大小，接触式应变测量只能反映传感器所在部位的应变信息，而数字散斑相关方法可获取摄像镜头下的全场应变信息；由于摄像机可连续拍摄，可方便的实现动态测量。
与光弹贴片、散斑干涉技术等传统光学测量方法相比，DSCM对光路的要求相对简单，其试验光源可用自然光或普通的照明光，不需要进行干涉条纹的处理，且其对测试环境、隔振要求较低。
