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1剪切电子散斑干涉术（ESSPI ）测量物体离面位移导数(2学时，每次实验12人)一． 实验目的● 了解和掌握ESSPI 测量物体离面位移导数的方法和技术； ● 学会用ESSPI 测试周边固支圆板的离面位移导数。
二． 实验器材和装置试件为铝箔中心固支圆板。
试验器材有：激光器、反射镜、分光镜、扩束镜、透镜、CCD 、图象卡、计算机及软件。
实验装置和光路如图1所示。
图1 电子剪切散斑干涉术光路图三． ESSPI 的基本原理在剪切散斑照相机镜头前放置一个小角度的玻璃光楔，光线通过此玻璃光楔将产生偏折，在像平面上产生与光楔的楔角相同方向的两个剪切像，由激光形成的这两个像在像平面上相互干涉而形成散斑干涉条纹。
对于整个物体来说，在像平面上形成两个互相剪切的像，它们的波前分别为[]),(exp ),(y x a y x U Φ=（2） []),(exp ),(y x x a y x x U δδ+Φ=+（3）这里a 表示光的振幅分布，Ф(x ,y )和Ф(x +δx ,y )分别表示为两个剪切像的相位分布，这样在像平面上两个像叠加结果为),(),(y x x U y x U U T δ++=（4）则光强为[]x T T a U U I φcos 12*2+==，),(),(y x y x x x Φ-+Φ=δφ （5）当物体变形后，光波将产生一个相位的变化量Δφx ，则变形后的光强为()[]x x a I φφ∆++=cos 12'2（6）2在剪切电子散斑干涉方法中，采用CCD 摄像机进行记录并存入计算机中，采用电子散斑干涉相同的图像相减处理方法，即变形前后两幅散斑图相减，即等式（6）和等式（5）相减可得2sin 2sin 4'2x x x T a I I I φφφ∆⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆+=-=（7）这种相减方式排除了背景光强的影响，突出了由于变形引起的相位变化Δφx 的结果。
该低频条纹取决于物体变形引起的光波相位改变。
基于数字图像相关方法的Q235钢单轴拉伸变形研究肖汉斌1 陈 田1 于家硕1 裴雪冬1 李占峰21武汉理工大学交通与物流工程学院 武汉 430063 2大连港散杂货码头公司技术工程部 大连 116001摘 要：数字图像相关(DIC)方法是一种非接触式的光学测量方法，通过高速摄像机记录实验过程，并基于计算机视觉技术对实验过程进行分析与数值计算，从而得出目标区域在实验过程中的应变变化情况。
Q235钢是起重机的常用材料，研究Q235钢在拉伸载荷下的变形对保证起重机结构安全有重要意义。
文中通过DIC技术对Q235钢试件拉伸变形过程进行研究，对比DIC方法分析值、应变片测量值以及有限元仿真模拟值。
结果表明，通过DIC 方法得到的分析值与其余两种方式得出的数据相对误差均小于5%，为DIC方法在金属结构拉伸变形研究中提供了有力参考。
关键词：金属结构；数字图像相关；拉伸变形；Q235钢；有限元仿真中图分类号：TP391：U653.921 文献标识码：A 文章编号：1001-0785（2022）16-0019-07Abstract: Digital image correlation (DIC) method is a non-contact optical measurement method. The experimental process is recorded by a high-speed camera, and the experimental process is analyzed and numerically calculated by computer vision technology, so as to obtain the strain change of the target area during the experimental process. Q235 steel is a common material for cranes. It is of great significance to study the deformation of Q235 steel under tensile load to ensure the structural safety of cranes. In this paper, the tensile deformation process of Q235 steel specimen is studied by DIC technology. By comparing the analysis value of DIC method, the measured value of strain gauge and the simulation value of finite element simulation, it can be found that the relative error between the analysis value obtained by DIC method and the data obtained by the other two methods is less than 5%, which provides a powerful reference for the application of DIC method in the research of tensile deformation of metal structures.Keywords:metal structure; digital image correlation; tensile deformation; Q235 steel; finite element simulation0 引言起重机被广泛运用于港口运输、机械等行业，由于其部分金属构件长期处于复杂的载荷条件下，其故障的产生与金属结构的加工工艺、现场环境和作业工况有很大关系，故应力应变是反映金属故障的重要指标[1]。
数字散斑干涉法测量横梁的面内位移摘要：运用数字散斑干涉法研究横梁的面内位移。
数字散斑计量采用CCD记录数字散斑图，因此不需要进行显影和定影等冲洗处理。
数字散斑计量除了可以采用相加模式外，还可以采用相减模式。
采用相减模式不需要进行滤波处理即可显现干涉条纹。
关键词：数字散斑干涉法，面内位移，散斑图。
20世纪70年代采用光电子器件（摄像机）代替全息地底片记录散斑图并存储在磁带上，由摄像机输入的物体变形后的散斑图通过电子处理方法不断与磁带中存储的物体变形前的散斑图进行比较后显示器上显示散斑干涉条纹，这种方法称为电子散斑干涉法。
进入20世纪80年代，随着计算机技术、电荷耦和器件和数字图像处理技术的快速发展，散斑计量技术进入了数字化时代，出现了数字散斑干涉法。
数字散斑干涉法把物体变形前后的散斑图通过采样和量化变成数字图像，通过数字图像处理再现干涉条纹或相位分布。
目前，数字散斑干涉已经取代了电子散斑干涉法。
另外，随着计算机技术，光电子技术与图像处理技术的发展，出现了数字散斑相关技术。
同时，基于散斑计量技术，还出现了粒子图像测速技术。
数字散斑计量的基本原理与传统散斑计量（也称为光学散斑计量）相同，差别主要表现在传统散斑计量由于采用全息底片记录散斑图，因此需要进行显影和定影等冲洗过程。
另外，传统散斑计量只能采用相加模式，因此必须进行滤波处理，以便消除直流分量从而显现干涉条纹。
而数字散斑计量由于采用CCD记录数字散斑图，因此不需要进行显影和定影等冲洗处理。
另外通过CCD记录的物体变形前后的数字散斑图可以存储咋同一帧存中，也可以存储在不同的帧存中，因此数字散斑计量除了可以采用相加模式，还可以采用相减模式或相关模式。
采用相减模式不需要进行滤波处理即可显现干涉条纹。
目前该技术可进行变形、振型、形状、温度分布和无损检测等方面的测量，建筑物现场监测、复合材料的无损检测、焊缝质量检测、表面粗糙度检测等方面的研究都有过详细的报道。
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双光束电子散斑干涉术测量物体面内位移
(2学时，每次实验12人)
一． 实验目的
了解和掌握双光束电子散斑干涉术测量物体离面位移的方法和技术。
二． 实验器材和装置
试验器材有：激光器、反射镜、分光镜、扩束镜、CCD 、图象卡、计算机及软件。
实验装置和光路如图1所示。
B1：分光镜 M ：反射镜 L1：扩束镜
图1 双光束电子散斑干涉术的光路图
三． 基本原理
双光束电子散斑干涉术的两束光互为物光和参考光。
由于变形对两束光的相位都有影响，所以物体变形时合成的相位差与位移的关系为：
[])sin (sin )cos (cos 221θθθθλπφ++-=
∆d d 2)(sin 4d θλ
π= 其中d 2即为物体变形时的面内位移。
当两束光的照明角θ较大时，测量的灵敏度较高。
四．实验步骤
1．按图1摆好光路。
调整光路时要求两束光的光程、光强和高度近似相等。
散斑图要求含有固定边缘。
2．打开采图软件（如图2所示），点击工具栏中Capture Image，弹出一个实时监控的窗口。
点击窗口中的Real Time按钮，施加一定压力，开始连续采集散斑图，
并自动把每一幅散斑图都和第一幅进行相减处理，形成的条纹图显示在窗口中。
在监测到一幅清晰的条纹图时，再按Real Time钮，使之弹起，固定条纹图。
然
后把条纹图保存起来（*.bmp文件）。
图2 双光束测量物体面内位移的软件操作窗口
五．实验报告要求
求出试件中心位置处的面内位移d2。
2。
光栅大错位数字散斑干涉系统及其应用研究
谢蒙萌;杨勇;姜锦虎;陶宝祺
【期刊名称】《力学季刊》
【年(卷),期】2000(21)2
【摘要】本文用统计光学理论简要阐述了大错位数字散斑干涉的原理及特点,并在此基础上首次提出利用光栅作为错位元件的光栅大错位数字散斑干涉。
该方法具有与全息干涉计量相同的灵敏度,光路简单,结构紧凑,波像差小,防震要求低等特点。
文中对该方法进行了详细的原理分析与介绍,利用其对典型试件受均布载荷下的离面位移场进行测量,通过理论值与实验结果的比较,表明该方法的可行性。
该方法拓宽了散斑干涉技术的适用范围,为实际生产中的物体离面位移测量提供了新的手段。
【总页数】5页(P225-229)
【关键词】大错位;数字散斑;光栅;干涉系统
【作者】谢蒙萌;杨勇;姜锦虎;陶宝祺
【作者单位】南京航空航天大学;苏州大学物理科学与技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】O348.1
【相关文献】
1.基于光栅大错位数字散斑干涉的无损检测技术 [J], 谢蒙萌;陶宝祺;姜锦虎
2.基于方棱镜的大错位电子散斑干涉形貌测量技术 [J], 孙平;于立国;高秀梅
3.一种可实现电子散斑干涉的新型大错位方棱镜 [J], 刘瑞金;孙平
4.大错位量散斑干涉法测量残余应力 [J], 乌时毅;秦玉文
5.光栅大错位数字散斑干涉仪 [J], 谢蒙萌;络英;黄睿;姜锦虎
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探究大视场双远心工业镜头光学系统设计发布时间：2023-01-30T01:11:29.457Z 来源：《中国建设信息化》2022年第18期作者：郭号[导读] 长久以来，工业镜头是图像采集操作整个过程所需的一类关键性部件郭号东莞市普密斯精密仪器有限公司广东东莞 523000[摘要]长久以来，工业镜头是图像采集操作整个过程所需的一类关键性部件，将会影响着机器视觉实际性能，还会影响着后续各类信息数据的获取处理、识别检测各类产品等各项操作。
考虑到双远心镜头有着较小畸变、较大景深等优势，为今后更好地开展相关设计工作，鉴于此，本文主要探讨大视场的双远心工业镜头当中光学系统总体设计，仅供参考。
[关键词]工业镜头；双远心；大视场；光学系统；系统设计；前言：因大视场之下，对双远心工业镜头内部光学系统实施合理设计，可促使系统更具测量精度，故对大视场的双远心工业镜头当中光学系统总体设计开展综合分析较为必要。
1、关于双远心镜头概述双远心镜头，其呈较小畸变、较大景深，且放大倍率基本不变，有着较为广泛的应用范围。
双远心镜头与普通的工业镜头相比，其对于被测物体所产生离面位移及相机自热、相机传感装置平面位置小变化等，往往并不敏感[1]。
2、系统设计2.1在结构选定层面双远心系统设计实践中，需结合各项技术指标，从ZEMAX的专利库当中选定反远距结构为其初始结构，反远距物镜属于孔径较大、中等视场的一个摄影物镜。
在一定程度上，物镜内设分离的负正光组，其后作业距往往高于焦距，而反远距型的物镜光阑需置于正组之中，比较接近于整个像面，该光阑和前组间距远，轴外光束总体呈极大的入射高度，且轴外部的像差大，后组总体承担的孔径同样相对较大，致使视场因受前组发散所影响，呈缩小趋势[2]。
2.2在系统优化设计层面视场类型设为物高，选定30mm、21.21mm、0mm这三个视场，主波长设定D（587 nm），其余波长分别设定F（486 nm）、D（587 nm）、C（656 nm）。
边坡常见的破坏类型（1）边坡常见分类方法（2）边坡常见的破坏类型难点 边坡地质结构的概念（3）§2.1边坡分类与地质结构在实际工程中，为满足不同工程用途的需要，边坡设计形态多种多样，边坡的分类也有很多种方法，通常有以下几种：(1)按照边坡的成因可分为天然边坡和人工边坡。
天然边坡是自然形成的山坡和江河湖海的岸坡。
根据边坡的断面形式可分为直立式边坡、倾斜式边坡和台阶形边坡，如图l.1所示。
根据这三种形式可构成复合形式的边坡，如图l.2所示。
（4）边坡横断面外形和各部位名称如图1.3所示。
（5）复合边坡形态(2)按照构成边坡坡体的岩土性质(介质材料)可分为土质边坡、岩质边坡与岩土混合边坡三种。
土质边坡：可以分为粘性土类边坡、碎石类边坡、黄土类边坡和岩石类边坡。
岩质边坡：按岩体强度可以分为硬岩边坡、软岩边坡和风化岩边坡等，按岩体结构分为整体状（巨块状）、层状、碎裂状、散体桩状边坡。
岩土混合边坡：下部岩层，上部土层，或者岩层与土层互层。
黄土实例(3)按照边坡的高度分类，可以分为一般边坡和高边坡两类。
一般边坡：岩质边坡高度小于30m，土质边坡小于l5-20m。
高边坡：岩质边坡高度大于30m，土质边坡大于20m。
(4)按照边坡结构特征分类。
按岩层结构分为：类均质土边坡、近水平层状结构边坡、块状结构边坡、碎裂状结构边坡、散体状（网状）结构边坡；按岩层倾向与坡向的关系分为：顺向边坡、反向边坡、直立边坡。
（6）根据使用年限分为临时性边坡和永久性边坡。
临时性边坡是指工作年限不超过两年的边坡；永久性边坡是指工作年限超过两年的边坡。
除了上述分类方法外，边坡还可以根据支护结构形式进行分类。
在实际工程中，由于设计或施工不当，或因地质条件的特殊复杂性难以预计，边坡中一部分坡体相对于另一部份坡体产生相对位移以至丧失原有稳定性，从而形成。
边坡在自然与人为因素作用下的破坏形式主要表现为、滑塌、崩塌和剥落。
（7）(s l i d e s)是斜坡部分岩土体在重力作用下，沿一定的软弱面，缓慢地整体向下移动，具有蠕动变形、滑动破坏和渐趋稳定三个阶段，有时也具有高速急剧移动现象。
