申请/专利权人：广东工业大学

申请日：2022-06-14

公开（公告）日：2024-05-31

公开（公告）号：CN114964461B

主分类号：G01H9/00

分类号：G01H9/00;G01B11/16

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.31#授权;2022.09.16#实质审查的生效;2022.08.30#公开

摘要：本发明公开了基于二维数字图像相关的全场振动测量方法，包括以下步骤：S1、在试样表面制作散斑图像；S2、调整相机成像镜头，使相机聚焦于试样；S3、通过调整后的相机获取散斑图像；S4、测量并计算试样的面内位移um和vm，其中um为x轴方向的面内位移，vm为y轴方向的面内位移；S5、分别对面内位移um和vm求导，得到试样表面的面内应变εxxm和εyym，其中εxxm为x轴方向的面内应变，εyym为y轴方向的面内应变；S6、在得到试样表面的面内应变εxxm和εyym的情况下求取面外位移w；S7、结合面外位移w、测量并计算得到的试样的面内位移um和vm求取试样实际的面内位移ua和va,即求得对应的振动情况。本发明具有测量效率高、测量成本低、不会降低成像系统空间分辨率等优点。

主权项：1.基于二维数字图像相关的全场振动测量方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、在试样表面制作散斑图像；S2、调整相机成像镜头，使相机聚焦于试样；S3、通过调整后的相机获取散斑图像；S4、测量并计算试样的面内位移um和vm，其中um为x轴方向的面内位移，vm为y轴方向的面内位移；S5、分别对面内位移um和vm求导，得到试样表面的面内应变εxxm和εyym，其中εxxm为x轴方向的面内应变，εyym为y轴方向的面内应变；S6、在得到试样表面的面内应变εxxm和εyym的情况下求取面外位移w；S7、结合面外位移w、测量并计算得到的试样的面内位移um和vm求取试样实际的面内位移ua和va,即求得对应的振动情况；步骤S4包括：S4-1、在散斑图像的参考图像中指定以某待求像素点Pxs,ys为中心的2M+1×2M+1像素大小的感兴趣区域作为参考图像子区，并将其均匀地划分为虚拟网格；S4-2、预先定义相关函数，其为零均值归一化最小平方距离相关函数，其表达式如下： 其中，fm和gm分别为参考图像子区和目标图像子区的灰度平均值，且 在参考图像中，围绕Pxs,ys为中心，合适像素大小的计算窗口，通过预定义的相关系数进行计算，在变形后图像中搜索P'xs',ys'，相关系数峰值的地方即为以P'xs',ys'为中心的目标图像子区，因此将对相关函数表达式求导得出的极值点即为点P'xs',ys'；S4-3、计算出Pxs,ys点在x和y方向上的位移分量um和um；步骤S6通过下式求取面外位移w： 其中，Z为试样到镜头的距离，xs,ys为相机传感器平面内的空间坐标，εxxm和εyym为试样表面的面内应变。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 广东工业大学 基于二维数字图像相关的全场振动测量方法

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