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非接触位移轨迹测量传感器(dic产品)如何操作?

    非接触式应变测量(DIC)系统,随着工业相机和计算机技术的发展,在应力应变,位移测量和计算上有了飞速的提升。

    非接触式应变测量(DIC)系统,在硬件上从单一的通用型测头,发展到通用型和专用型并存。软件上是从单一的变形测量分析软件,到通用的检测软件平台。在保留大多数原始功能的同时,也舍弃了一些小工具或者小功能。

    非接触式应变测量(DIC)系统目前发展方向是更便捷,使用起来更方便。软件还可集成各类主流工业相机或IR相机驱动,并且这些相机可以在(DIC)软件中直接在软件中修改相机的带宽等设置参数。

    非接触位移传感器,测量工业相机上,幅面可调整,从大到小幅面测量头可选;相机分辨率也可以选择,分辨率从低到高都可以搭配;(DIC)传感器主要用于DIC位移轨迹、应力应变测量,相机像素从2.3M到6M,130fp到25fps,搭配高速相机可用于动态测量,1200万像素下可达到335fps,最高可达2000fps。

    常规标定:常规标定先进行图像采集,拍摄标定图片,通常15~20张。并且有短焦镜头,大面片相机和隔着玻璃或者水进行标定、微距镜头使用场景下的标定模型。如果标定结果较差,系统会自动排除偏差较大的图片。

    (DIC软件)计算流程划分散斑域,标记种子点,然后计算。软件会自动推荐一些网格参数,但是应变的计算需要再单独点一次应变计算。计算结果包括x,y,z三个方向的坐标,位移,x和y方向应变,剪切应变,最大和最小主应变,速度,应变速率,曲率等。

    网格划分方式有矩形,任意四边形和圆形三种,同样也有三种修剪方式。种子点有自动和手动两种方式。

    非接触式应变测量(DIC)系统在测量过程中,首先在待测物体表面制备散斑特征,采用两个工业CCD相机实时采集冷却过程中的散斑图像。然后,在图像上标记出计算区域,并利用改进的DIC算法对标记的图像区域进行相关匹配计算。

    在整个匹配计算过程中,非接触式应变测量(DIC)系统所有变形状态的左图像都以起始状态的左图像为参考图像进行相关匹配,所有变形状态的右图像都以同一状态的左图像为参考图像进行相关匹配。

    匹配完成后,对于任意一个状态的左右两幅图像,利用标定得到的相机内、外参数,通过三角测量原理重建出计算区域内所有点的三维坐标,非接触式应变测量(DIC)系统在此基础上经进一步计算即可得到被测物表面的三维位移场和应变场。

图片2.png

    对双目立体视觉散斑图像的匹配方法中,是以物体表面同一个点在两个CCD摄像机中拍摄的灰度值是相等或者接近的为前提,后续的图像处理也是在此前提条件下进行计算的。非接触式应变测量(DIC)系统在实际的测量过程中,为了满足这一条件,在测量之前一般都需要仔细调节摄像机的参数,并采用外置的照明装置。

    非接触式应变测量(DIC)系统两个相机的间距和相机到被测表面之间的距离,根据被测物体的大小布置。设测量幅面宽高为,单位为mm×mm;相机的分辨率为;像元大小为,单位为μm;镜头焦距为,单位为mm,一般可取60~80mm;第一相机或第二相机的镜头到测量表面的距离为D,单位为毫米(mm),如图所示为相机芯片与测量幅面的成像关系,由相似三角形可得:。

    由双目相机与被测物体构成的三角关系如图33所示,可计算测量幅面到基线M(两相机连线)的距离:。式中:N为测量幅面到摄影基线的距离,θ为第一相机和第二相机的夹角,在标定前的角度值一般取为20°~30°之间。

    夹角的具体值在相机标定时确定。两相机之间的距离为:,式中,M为左相机和右相机之间的摄影基线长度。按照计算出的这两个距离布置好相机,使两个相机水平正视物体,尽量关于被测物体左右对称。


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