基于數(shù)字圖像相關(guān)方法的面內(nèi)位移測(cè)量的研究與應(yīng)用.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、數(shù)字圖像相關(guān)方法(DICM)是傳統(tǒng)光學(xué)測(cè)量技術(shù)與現(xiàn)代數(shù)字圖像處理技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。與其他測(cè)量方法相比,數(shù)字圖像相關(guān)法具有突出的優(yōu)越性,以其光路簡單、非接觸、精度高等優(yōu)點(diǎn),已在材料測(cè)試、土木工程、機(jī)械制造等傳統(tǒng)領(lǐng)域,甚至是航空航天、納米科學(xué)、生物力學(xué)等高精尖領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用,是現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)力學(xué)中最活躍、最重要、應(yīng)用最廣泛的光測(cè)方法之一。
  數(shù)字圖像相關(guān)方法是通過對(duì)物體表面變形前后的散斑圖像進(jìn)行搜索匹配來計(jì)算物體表面的位移場(chǎng)或應(yīng)變

2、場(chǎng)。數(shù)字圖像相關(guān)方法中八個(gè)關(guān)鍵問題即:1、相關(guān)系數(shù)函數(shù);2、整像素搜索方法;3、亞像素搜索算法;4、散斑圖;5、減噪;6、補(bǔ)償技術(shù);7、位移場(chǎng)到應(yīng)變場(chǎng)間的轉(zhuǎn)換;8、三維應(yīng)變場(chǎng)。
  目前,國內(nèi)外對(duì)數(shù)字圖像相關(guān)方法的研究主要集中在兩個(gè)方面:1、計(jì)算效率;2、測(cè)量精度。而本文正是基于對(duì)這兩方面問題的探討和改進(jìn),深入的研究了數(shù)字圖像相關(guān)方法在面內(nèi)位移測(cè)量上的基本原理、相關(guān)系數(shù)、整像素搜索方法及亞像素搜索算法。在完成整個(gè)搜索匹配工作的基礎(chǔ)

3、上,還對(duì)相關(guān)系數(shù)以及亞像素搜索的計(jì)算過程進(jìn)行了改進(jìn),并編寫了相關(guān)運(yùn)算程序?qū)ζ溥M(jìn)行驗(yàn)證。
  在計(jì)算效率方面,本文首先分析了匹配搜索過程中常見的六種相關(guān)系數(shù)函數(shù),對(duì)其各方面的運(yùn)算性能進(jìn)行了對(duì)比并提出了幾點(diǎn)可以提高計(jì)算速度的辦法,行之有效的縮短了匹配時(shí)間。然后介紹了幾種常見的整像素搜索算法,通過理論分析以及仿真模擬驗(yàn)證得出,三步搜索法的匹配效果較好、計(jì)算速度較快且易于編程。
  在測(cè)量精度方面,結(jié)合灰度插值法和曲面擬合法這兩種算

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