1.1DIC基本原理

? ? ? ?在實驗中DIC特指一種種光學測量技術，?于在整個?學試驗過程中測量試樣表?上不斷變化的全場?維或三維坐標。測量出的坐標場可?于進?步導出位移、應變、應變率、速度和曲率等感興趣量（Quantities-of-Interest，QOI）的場。??

? ? ? ? DIC 的核?思想是，基于?系列試樣表?的數字散斑圖像，通過求解最優化 問題（基于典型的傳遞模型，如光流），估計其全場散斑的坐標和位移。

???????? ? ? ? ? 平?試樣表?的 2D-坐標可以?單相機系統來測量，這被稱為 2D-DIC。三維表?坐標測量了圖像相關（Image Correlation）外，還需要?少兩個 成?定?體?的相機。1這被稱為 Stereo-DIC。 ???????? ????????在進?測量之前，相機/鏡頭系統通過間距已知的特征圖像（即標定板）進?標定。該標定使得 DIC 軟件可以校正鏡頭畸變， 對于 Stereo-DIC 來說，還可提供相機之間以及相機與試樣之間的相對位置和姿態。 ? ? ? 簡?之，使?軟件代碼分析圖像中?戶?定義的感興趣區域（Region-of-Interest， ROI），其中包含?組計算或測量點。在局部 DIC 中，每個計算點均位于?區的中?。 計算點的間距（步長）通常以?定的規則來定義，這樣相鄰?區可能（或可能不）重疊。 從參考圖像（在運動/變形之前）到隨后的每個圖像（在運動/變形期間），都要對相關 ?區進?關計算。該相關計算?先使?插值函數對每個?區中的散斑圖案進?近似， 然后該函數基于?區形函數發?變形。結合?區權重的匹配準則將?于匹配參考圖像 中的每個?區與變形圖像中的相應?區。 ???????? ????????計算導出場（Derived Field）是 DIC 眾多處理過程中的最后?步。可從坐標場中 導出的最常見量為應變場，盡管 DIC 還提供了獲得其它 QOI（如曲率、速度和加速度） 的途徑。QOI 的最?分辨率（也稱為本底噪聲）以及潛在的系統誤差與測量的設置（如 相機選擇、圖像對?度、DIC 散斑的特征尺?）以及數據處理參數（如?區尺?、形函 數、虛擬應變?）都有關。因此，DIC 數據處理的最后?步是通過不確定度量化分析 來確定 QOI 的分辨率。這將為?戶提供試樣?學試驗的位移和/或導出量以及這些測 量值的不確定度的全場描述。 ????????

1.2實驗范圍? ?

????????? ? 1.試樣尺?約為 50mm ? 1m

? ? ? ? ? ? ?2.經受名義上的平?運動和/或變形的平?試樣

? ? ? ? ? ? ?3.等效應變約在 60% 以內

? ? ? ? ? ? ?4.在可控環境下的通?實驗室進?試驗（例如，室溫為 15–25oC，基本不產生振動

?????????????5.?特殊環境條件（如?環境箱、??箱或壓?容器、?窗?或觀察窗、?爆炸或 沖擊波）

? ? ? ? ? ? ?6.使?光學圖像（不包括掃描電?顯微鏡、原??顯微鏡或 X 射線拍攝到的圖像）

? ? ? ? ? ? ?7.2D-DIC 和 Stereo-DIC、單? DIC 系統：2D-DIC 需要?個相機? Stereo-DIC 需要兩個相機、標準機器視覺相機和光學鏡頭（不包括顯微鏡、體視顯微鏡或?速相機）、基于?區的局部 DIC 算法（與全局算法相對）、

本指南未明確規定?學測試的速度范圍（準靜態的或動態的），因為這?給出的任 何指導均將夾頭速度或應變率限制在?定范圍內。

2.DIC的測量設計

2.1QOI感興趣量

形狀、位移、速度、加速度、應 變和應變率等

2.2ROI感興趣區域

2.3FOV視場

2.4SOD靶距

2.5??2D-DIC 與 Stereo-DIC 的對比

? ? ? ? ? ? ? ? 2D-DIC：

????????????????1.試樣表面應該是平面，且與相機光軸垂直

? ? ? ? ? ? ? ? 2.SOD在實驗中保持不變，任何未預料到的里面運動將導致測量誤差

? ? ? ? ? ? ? ? 3.測量孔隙率極高的泡沫材料推薦采用2D-DIC，孔隙形成的? 然散斑在左右相機中成像差異?

2.6? ? 立體角

???????立體角，常用字母Ω表示，是一個物體對特定點的三維空間的角度，是平面角在三維空間中的類比。它描述的是站在某一點的觀察者測量到的物體大小的尺度。例如，對于一個特定的觀察點，一個在該觀察點附近的小物體有可能和一個遠處的大物體有著相同的立體角。

????????對于 Stereo-DIC，應選擇合適的?體?（Stereo Angle）。?體?的確定依賴于試驗裝置的?何尺?以及最關?的 QOI。?體?越?， ?內位移測量精度越?，但離?位移測量的不確定度會增加。

? ? ? ? 1.立體角約在15-35之間，為降低離?不確定度并使可?的 DOF 最?化，短焦鏡頭（8–12mm 焦距）的最??體?應為 35°，中等焦距鏡頭（17mm 焦距）對應的最??體?為 25°，? 35mm 及更長焦距的鏡頭可以采? 15° ?體?。

???????? 經驗表明，?的?體?（?約?于 35°）可能導致兩個相機的圖像難以互 相關（Cross-Correlation），這是由于兩個相機拍攝到的圖像視差（Perspective Difference）過?，在采???鏡頭時尤其如此。

2.7? ? ? DOF景深

`? ? ? ? 可根據離面運動及相機的立體角，確定需要的DOF

2.8? ? SG空間梯度

? ? ? ? 用于確定空間分辨率，該值由測量系統的設計參數決定，?如相機分辨率、FOV 和 DIC 計算參數（如?區??和步長）。

? ? ? ? DIC系統的分辨率應大于QOI的空間梯度，可用以下方法：

1.采?更?分辨率的相 機。

2.減? ROI 在試樣上的?例。

?2.9? 本底噪聲 ? ? ? ?

????????為所有 QOI 確定可接受的本底噪聲（Noise-Floor）。對?于建?可接受本底噪聲 閾值的準則進?校驗和記錄。

2.10 幀率

???

? ?

2.11 曝光時間

????????

由于曝光時間和幀率是獨?確定的，曝光時間不能?于幀率（2.1.10節）的倒 數。

2.12同步觸發

確定 DIC 圖像與其他測量?段（如施加?或位移的設備、應變?、熱電偶等）的 同步?式。確定在?學試驗開始時如何觸發所有的數據采集設備。

三.VID實驗

? ? ? ? 3.1FASTCAM相機

圖2

???????????????????????3.1.1 攝像機的準備

圖4

? ? ? ? ? ? ? ? 3.1.2? 鏡頭

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 3.1.2.1?調節鏡頭

?圖8? ? ? ? ? ? ? ? ?

? ? ? ? ? ? ? ? 3.1.3 光源的選擇

?圖9? ? ? ? ? ? ?

? ? ? ? ? ? ? ? 3.1.4 三腳架的設置

圖10

? ? ? ? ? ? ? ? 3.1.5 環境設置

圖11.12

? ? ? ? ? ? ? ? 3.1.6 攝象機與PFV的啟動

圖13.14.15.16.17

? ? ? ? ? ? ? ? 3.1.7 攝影及確認

圖18.19.20.21.22

? ? ? ? ? ? ? ? 3.1.8 保存及回放

?圖23.24.25.26.27.28.29? ? ? ? ? ? ? ?

? ? ? ? ? 3.2? ?LMStest? ?

? ? ?????????????????3.2.1 信號特征測試分析

? ? ? ????????????????????????? 3.2.1.1開啟軟件

? ? ? ? ? ? ? ?1. 打開項目

????????????????2.通道設置

看不懂！！！！！！！！！！！！！

???????待定

總結

以上是生活随笔為你收集整理的#DIC#数字图像相关的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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