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水下环境试验的DIC数字图像相关测量应用

2024-11-05

在水下高压密闭环境中,新拓三维DIC数字图像相关测量系统频闪设备,间隔K9玻璃进行采集,采集过程中拖动水下设备以及渔网,在渔网移动的过程中,观察渔网位移变化。

新拓三维XTDIC非接触全场测量系统,在水下环境动态位移测量试验中,以其全场测量、高精度、高效率、环境适用等优点,为试验提供可靠的数据支持。这一款科研级DIC解决方案,通过水下追踪渔网表面散斑点,实现变形过程中渔网关键点的三维坐标、位移的动态测量。

那么,新拓三维研发的这款DIC水下动态测量产品,有什么特别之处呢?又或者说,需要克服哪些水下测量的难题?

难题一:水下DIC数字图像相关测量相机设备防水

定制DIC设备相机防水装置,设备放入防水装置中保证设备及测量头防水,保证校正模型的可靠性;工业CCD相机透过防水装置玻璃视窗,对渔网进行数据采集。

难题二:水下暗环境DIC数字图像相关测量

准备蓝光照明设备,专门为水下的三维数字图像相关测量系统的相机图像采集进行补充光照;工业CCD相机通过设计特定的工装固定在控制室。

难题三:DIC数字图像相关测量相机水下标定

为了保证渔网特征点采集效果,在渔网上固定反光标记点/散斑点,这些特征点随着渔网开口的运动而发生相对应的变化;由此采集和计算出渔网上特征标记点的运动规律,获得渔网运动位移参数。

渔网水下轨迹动态测量

测量过程中,水下XTDIC-STROBE三维动态测量系统两个工业CCD相机同步捕捉变形图像,通过立体匹配、三维重建,获取渔网表面关键点的三维坐标、位移等数据。

通过DIC分析软件对采集的数据进行处理,分别获取关键点位XYZ位移。根据数据进行计算,分析其X位移、Y位移、Z位移、E位移的变化。

扩展应用: 

DIC设备测量头需要间隔玻璃进行采集且不好打光的场景

如:间隔玻璃计算高温熔炉的方案、场景不可进入需要间隔玻璃进行采集的场景等

DIC设备测量头不可与环境接触的场景

如:酸性或碱性的腐蚀性环境内进行设备使用等

需要将DIC设备置于液体内进行采集计算的场景

如:计算浮球于液体表面运行轨迹的计算等

规格参数:

  • DIC设备拍摄方式:水下密闭环境通过K9玻璃视窗测量

  • DIC软件计算方式:将浮球制作为散斑样式,创建散斑点计算

  • DIC设备测量头:CCD 工业相机

  • 标定板:1m*1m 十字标尺水下标定

  • 玻璃材质:K9玻璃

  • 使用距离:10m

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