dic数字图像相关技术及dic图像处理技术原理简述-新拓三维

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。

数字图像相关（Digital Image Correlation, DIC）技术是一种非接触式现代光学测量实验技术，由于具有光路简单、环境适应性好、测量范围广以及自动化程度高等诸多优点已经被广泛应用于土木工程、机械、材料科学、电子封装、生物医学、制造、焊接等许多科学及工程领域。

对于关注材料领域的材料人来说，这项技术目前在材料研究的许多方面尤其是力学性能表征方面得到了越来越广泛的应用。

今天通过整理相关知识及内容，为大家简单介绍它的技术原理以及在材料研究中的典型应用。

DIC方法是在上世纪八十年代由日本和美国的研究学者分别独立创建，它的基本原理就是通过跟踪（或匹配）物体表面变形前后两幅散斑图像中同一像素点的位置来获得该像素点的位移向量，从而得到试件表面的全场位移。

其实，根据小编的理解，如果简单点来说，DIC技术其实就是在实验过程中对包含像素特征点的样品表面进行拍照，在选定基准图像后就可以根据数学算法得出样品在实验过程中的位移信息。

有了位移的数据，自然而然地就可以得到应变的数据，而这些信息就可以被用来分析研究材料受力过程中的变形行为。

前面已经提到，其实DIC得到的原始数据是样品的位移，而其他的信息都是根据位移的数据计算出来的，比如材料的应变以及与裂纹相关的断裂力学参数等。

而在实验过程中，DIC设备一般作为试验系统中的一部分，另一部分一般是用来对样品施加载荷的力学实验机。

下面就来讲一下DIC在材料研究中的典型应用。

目前，DIC在材料研究方面应用的很广泛也很成熟的就是通过DIC技术代替引伸计来测量样品在拉伸中的实时应变分步。

对于传统的拉伸试验，要想获得实验过程中的应变数据，就需要在样品上装卡一个引伸计来得到应变的数据，它测量的是样品的平均应变，而DIC 技术可以给出样品中点对点的应变信息，从而可以画出实验过程中的应变分布云图的变化过程，为分析研究材料的变形行为及失效断裂机理提供了良好的途径。

如前所述，在进行DIC实验之前需要对样品的表面进行标记，通常采用的方法是人工在样品表面随机喷涂黑白漆从而得到一系列的散斑点，而金属材料的微观组织形貌本身也可以作为DIC测量的标记，因为只要样品表面具有足够的特征点，DIC技术就可以用来捕捉这些特征位置进行计算，这种方法一般用于研究和分析材料在受力过程中一个很小的区域内的应变演化。

dic 尺度因子法二维位移标定标题：深度解析DIC尺度因子法在二维位移标定中的应用导言在工程领域中，测量和评估材料或结构的位移信息是至关重要的。

而数字图像相关方法中，DIC（Digital Image Correlation）尺度因子法便是一种常用于测量二维位移的可靠技术。

本文将深入探讨DIC尺度因子法在二维位移标定中的应用，旨在为您提供全面的了解和深刻的认识。

一、DIC技术简介让我们简要回顾DIC技术的基本原理。

DIC是一种利用连续图像序列对被测对象表面进行全场位移测量的技术。

它能够通过图像处理算法计算出物体表面各点的位移和应变，向我们展示出对象在受力下的变形情况。

二、尺度因子法简介DIC技术中的尺度因子法是一种用于减小测量误差的技术。

通过在图像中选择合适的尺度因子，可以有效提高位移测量的精度和准确性。

尺度因子法的关键在于在进行像素位移测量时，尽可能使得互相关函数的峰值最为尖锐，从而得到更精确的位移信息。

三、DIC尺度因子法在二维位移标定中的应用接下来，让我们探讨DIC尺度因子法在二维位移标定中的具体应用。

在工程实践中，通过对材料或结构表面进行连续图像采集，结合尺度因子法进行精确位移测量，能够为工程师提供准确的变形信息，进而指导产品设计和工程施工。

DIC尺度因子法还能够应用于生物力学研究、材料性能评估等领域。

四、探讨个人观点在个人看来，DIC尺度因子法的广泛应用将对工程领域带来革命性的影响。

它不仅可以为工程设计和实施提供更准确的数据支持，也能够促进材料科学和力学研究的发展。

也需要注意尺度因子的选择和图像质量对测量结果的影响，以及尺度因子法在不同材料和环境条件下的适用性等方面的深入研究。

总结通过本文的深入探讨，相信您已经对DIC尺度因子法在二维位移标定中的应用有了更全面、深刻的了解。

这一技术的应用不仅有助于提高工程测量的精度和可靠性，也为相关学科的研究提供了重要的数据支持。

在未来的工程实践和科研中，DIC尺度因子法必将发挥越来越重要的作用。

digital image correlation国际技术指标-回复digital image correlation（DIC）是一种用于对比和测量物体表面变形和位移的非接触式光学测量技术。

它能够捕捉并分析图像中的像素位移，从而提供物体及其表面上局部区域的位移和应变分布。

DIC技术在工程、材料科学和生物医学等领域得到广泛应用。

本文将详细介绍DIC技术的原理、应用和相关的国际技术标准。

首先，我们来了解DIC技术的基本原理。

DIC技术利用两幅或多幅图像之间的相关性来计算图像中像素的位移。

首先，在加载变形前后的物体上拍摄一系列图像，这些图像可以是两维（2D）或三维（3D）的。

然后，通过对比不同图像之间的像素亮度差异来确定像素的位移。

DIC算法通常采用亚像素级别的插值方法来提高位移测量的精度。

DIC技术的一个重要应用领域是工程力学。

在材料和结构的力学性能研究中，DIC可以用于测量材料的应变分布和表面变形。

例如，在金属材料的拉伸实验中，DIC可以提供材料表面的位移和应变信息，从而帮助评估和改善材料的力学性能。

此外，在结构工程领域，DIC可以用于监测和评估建筑物和桥梁等结构件的变形和疲劳。

DIC技术在材料科学研究中也有重要的应用。

通过测量材料的应变分布，DIC可以帮助研究人员了解材料的力学性质和变形行为。

例如，在复合材料的研究中，DIC可以用于评估材料的加工质量和损伤状态。

此外，DIC还可以用于研究材料的热膨胀性质和热应变分布等。

生物医学是DIC技术的另一个重要应用领域。

DIC可以用于研究动物和人体组织的变形和位移。

例如，在骨骼生物力学研究中，DIC可以用于测量骨骼和关节的运动和变形。

此外，DIC还可以用于评估皮肤弹性和血流速度等生理参数。

为了确保DIC技术的准确性和可重复性，国际上制定了一些与DIC相关的技术标准。

ISO 16859:2018 "非接触式光学测量方法：数字图像相关术语和参数"是与DIC相关的国际标准之一。

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。

digital image correlation的技术指标Digital Image Correlation（DIC）是一种用于测量物体表面形变和应变的非接触式光学测量技术。

它通过比较两幅或多幅图像之间的像素位移来分析物体的变形情况。

DIC技术已经在材料力学、结构工程、生物力学等领域得到广泛应用。

本文将介绍DIC技术的一些重要指标，包括像素分辨率、位移分辨率、形变分辨率和应变分辨率。

首先，像素分辨率是DIC技术中的一个重要指标。

它决定了图像中每个像素的大小，也就是图像的细节程度。

像素分辨率越高，图像中的细节信息就越丰富，能够更准确地捕捉到物体表面的微小变形。

通常情况下，像素分辨率越高，DIC系统的测量精度也就越高。

其次，位移分辨率是DIC技术中另一个重要的指标。

它表示DIC系统能够测量到的最小位移量。

位移分辨率越高，DIC系统就能够更精确地测量物体表面的微小位移。

在实际应用中，位移分辨率的选择需要根据具体的测量需求进行权衡，以确保测量结果的准确性。

形变分辨率是DIC技术中的另一个关键指标。

它表示DIC系统能够测量到的最小形变量。

形变分辨率的选择也需要根据具体的测量需求来确定。

在某些应用中，需要对物体表面的微小形变进行精确测量，这就要求DIC系统具有较高的形变分辨率。

同时，在一些高应变率的测试中，形变分辨率也需要足够高，以确保测量结果的可靠性。

最后，应变分辨率是DIC技术中的另一个重要指标。

它表示DIC系统能够测量到的最小应变量。

应变分辨率的选择同样需要根据具体的测量需求进行权衡。

在某些应用中，需要对物体表面的微小应变进行精确测量，这就要求DIC系统具有较高的应变分辨率。

同时，在一些高应变率的测试中，应变分辨率也需要足够高，以确保测量结果的可靠性。

综上所述，像素分辨率、位移分辨率、形变分辨率和应变分辨率是DIC技术中的重要技术指标。

在选择DIC系统时，需要根据具体的测量需求来确定这些指标的取值范围。

材料测量遍布材料力学性能和表现的多场景检测随着工业的不断升级，非接触的三维光学测量凭借其强大用途，为越来越多的主流应用领域接受。

新拓三维XTDIC全场应变变形测量系统能够在各种复杂的测试环境下，分析材料的力学性能和行为表现，并且可以完美地集成到现有试验台和试验机，利用非接触测量头，可以在机械加载和热加载的情况下，测量软质和硬质材料的全场三维应变和变形。

它可以替代传统的引伸计和应变片，实现实时的三维表面变形分析。

目前，XTDIC已被广泛应用于材料力学性能测量，是在业界得到广泛认可和好评的应变变形测量解决方案。

⏹全场应变分布⏹应力-应变曲线⏹杨氏模量⏹泊松比⏹N值 & R值⏹拉伸试验⏹剪切试验⏹三点弯曲/四点弯曲⏹疲劳试验⏹……复合材料复合材料是运用先进的材料制备技术，将两种或多种不同性质的材料组分优化组合，经过特殊加工而制成的新型材料。

现代化高科技的发展离不开复合材料的应用，由于其具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐候性好等特点，已逐步取代木材及金属合金等传统材料，广泛应用于航空航天、汽车制造、能源、机械、医学、建筑等诸多领域，在近几年更是得到了飞速发展。

复合材料高温试验很多复合材料对温度具有敏感性，在不同的温度条件下，表现出来的力学性能差别可能很大。

XTDIC支持不同类型相机在高温环境下进行3D温度场和3D应变场的测量，得到不同温度梯度下复合材料表面力学行为关系，实现了温度与机械载荷耦合的测量。

碳纤维：碳纤维拉伸性能，是评价碳纤维性能的重要力学性能指标。

本次试验选取了多款碳纤维试件作为试验对象，对标准试件进行静力拉伸试验，通过试验研究试件的各项力学性能指标。

柔性材料：飞艇充气过程中，表面蒙皮三维全场变形测量，分析应力应变曲线；高分子材料：独特的变形连续性分析及匹配技术，实现数个100%大变形的全场解算；特种材料：特种材料刺破试验，分析高速穿刺过程中材料全场变形，分析材料的力学性能；微小尺寸对微小尺寸的材料表面特征测量一直是业界难题，XTDIC-Micro显微应用测量系统（光学显微镜和DIC数字图像相关技术的结合，可以满足纳米级精度测量需求）弥补了传统设备无法进行微小物体变形测量的不足，成为微观尺度领域变形应变测量的一个有力工具。

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。

利用高速摄像机+DIC技术测量叶片高速转动位移轨迹叶片在高速转动时，自身表面的全场应变情况。

数字图像相关法（DIC）技术可以在整个高速旋转过程中，测量分析叶片转动位移轨迹，各种位置的应力应变等信息，以及材料对应变场情况。

这意味着在分析高速旋转时，需要使用以每秒数万帧的速度成像的高速摄像机。

在高速位移轨迹图像采集中，越来越多的需求指向更清晰的高速影像，以便能够进行更高精度的运动分析，新拓三维DIC高速测量系统可搭配高速摄像机，为用户带来全新体验的高分辨率超高速摄像机，在单张定格下的画面，也能确保画面的细腻度，可为具有暗区域的图像提供清晰的图像，获取更为清晰的画面。

DIC高速摄像机测量系统是新拓三维研发的一款高速运动轨迹分析工具，适用于研究、产品研发和测试等领域。

DIC高速摄像机测量系统的功能涵盖了从采集、载入图像到校准并分析的完整过程，通过目标自动跟踪和分析，将位移、速度、加速度、角度随时间变化等结果，适合如落体测速和变形分析、生物力学、车辆碰撞测试、形状分析、舰载机和无人机空间三维姿态、弹道轨迹跟踪等应用。

叶片高速旋转轨迹测量分析为记录细致的叶片高速旋转运动过程，本次试验使用高速摄像机高记录规格模式。

25,000FPS 每秒生成数十G数据。

高速摄像机内存容量有限，无法高速记录叶片从静止加速到全速的过程，故转而分析叶片静止到转速稳定2个状态的2帧，分析叶片关键点的位移运动轨迹，测量风机的回转轨迹。

布设模拟叶片高速旋转实验现场，采用风机叶片模型进行实验，风电叶片模型开始加载，借助新拓三维DIC高速摄像机测量系统配置的两个高速摄像机，实时采集被测叶片模型各个变形阶段的图像，停止实验并完成采集。

（一）拍摄未加载状态下的风电叶片模型，为叶片模型变形计算提供参照，然后进行加载，利用DIC高速摄像机测量系统分析软件，完成实验数据的计算，如图所示；（二）选取风电叶片高速旋转模型关键点其中某一点，DIC高速摄像机测量系统软件可绘制出风电叶片关键点相应的位移曲线，如图所示：（三）使用DIC高速摄像机测量系统分析软件创建变形域，完成对标志点运动轨迹的分析，如图所示。