廉价相机用于平面变形测量的研究文献综述

 2022-10-24 09:10

文献综述(或调研报告):

0.引言

经阅读导师课题组提供的教材,导师提供的参考文献,以及自行检索的参考文献,本课题调研结果主要如下:

二维数字图像测量主要步骤就是对待测对象分级加载的同时用相机采集多组灰度图像,再将这些图像传输到计算机中,导入商业图像处理软件DIC-3D 2014 a(新建采集项目)。然后通过种子点法进行种子点分析以匹配时域图像,找到变形前后的一一对应点,然后再计算出亚像素精度的位移场(新建计算项目)。最后据位移场计算出应变场后对所得计算结果进行后处理,导出单个点各个荷载梯度的位移应变数据,或全场各个荷载梯度的位移应变云图(新建分析项目)。实验具体的步骤如下。

1.相机的选择以及散斑的印刷

(1)由于本课题选择廉价相机,是定焦镜头。这里只需要在购入廉价相机后,即可从产品参数确定相机型号后即可得到其分辨率以及镜头尺寸。但也因此限制了测量时物距的大小,且由于焦距较小,会产生较大的桶形畸变,即所得图像形状与实际不符。离面位移引起的虚假位移也较大。

(2)根据文献中关于散斑的研究与讨论,人工散斑是人为用喷枪喷制的,数字散斑则是打印机印刷或激光切割的。数字散斑相比于人工散斑有高精度、高效率、可控、一致性好的有点,其中最优的应该是随机度因子为0.3的单一粒径半径2像素的散斑或含有小半径(R=1)的N-粒径散斑场MR1.0。可以通过matlab生成随机点图后打印成贴纸贴于试样表面。

本课题中的精度试验以及验证性实验对散斑质量要求不苛刻,可以用喷漆喷制散斑。而应用性试验最好用质量较好的数字散斑。(本课题实验内容见方案论证)。

2.实验对象与设备的安置以及相机的标定

本课题研究的是廉价相机二维DIC,无论试样的种类和设备种类如何,都要求试样待测区域为标准平面且与廉价相机镜头的光轴垂直(若是引伸计的双45度反射镜成像则光轴与试件平面同面),工作距离适当。保证垂直的方法暂未明确统一,一般为目测,也可以用激光及反射镜调试。

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