基于DIC的變形測量算法研究及動態(tài)鏈接庫設(shè)計.pdf

1、科技部國家支撐項目《材料微納結(jié)構(gòu)機械力學性能測量技術(shù)的研究》面向納米材料研究力學性能測試的關(guān)鍵科學問題，其中主要研究內(nèi)容之一是材料變形與應變的測量。論文選題來自于該項目，研究基于數(shù)字相關(guān)技術(shù)的材料變形測量算法以及動態(tài)鏈接庫設(shè)計。
　　數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)(Digital Image Correlation, DIC)已經(jīng)成為現(xiàn)代光測力學領(lǐng)域的一種重要的測試手段，盡管算法研究相對比較成熟，但是未見面向材料變形測量算法的完整封裝。選題研究

2、的目的就是通過比較選擇精確性和時效性較好的算法，設(shè)計一個動態(tài)鏈接庫軟件模塊，為實現(xiàn)材料的變形和應變測量提供一個便捷的測量工具。研究對促進基于DIC的材料變形和應變測量的科學研究以及儀器的商用化具有一定的科學意義。
　　論文主要研究工作有:
　　1.首先研究了數(shù)字相關(guān)算法的數(shù)學模型，基于對不同數(shù)學模型靈敏度的比較選擇協(xié)方差相關(guān)函數(shù)作為測量的主要算法;通過考察搜索效率采用爬山法算法作為搜索算法;研究了亞像素搜索法以提高測量精度;

3、對攝像機標定的原理和算法進行了研究，這些理論研究工作為軟件開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。
　　2.基于VC++6.0和OpenCV，開發(fā)了基于DIC變形測量的動態(tài)鏈接庫，實現(xiàn)了攝像機標定功能、實現(xiàn)了祛畸變后的像素當量標定功能和數(shù)字相關(guān)算法變形測量功能的封裝，通過開發(fā)變形測量應用軟件的調(diào)用證明動態(tài)鏈接庫模塊運行可靠。
　　3.基于構(gòu)建的材料變形測量系統(tǒng)，使用開發(fā)的變形測量動態(tài)鏈接庫進行了攝像機標定實驗、試件剛性移動測量試驗和材料拉伸測量試驗