一种基于数字图像相关的拉伸试样形变测量方法技术

本发明专利技术基于数字图像相关的拉伸试样形变测量方法，重点运用图像相关方法，结合基于基准面的测量方法实现试样的高速高精度测量。采用1.基于图像相关的整像素定位；2.基于二维曲面拟合的亚像素定位；3.基于基准面的图像映射定位；三者有机结合，构成整个方法的主体。本发明专利技术的有益效果是：由于采用了简化的数字图像相关方法结合基准平面映射方法，避免对试样标记，简化操作流程的同时，提高了试样形变的测量速度与精度，提高了该系统的实用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于数字图像测量材料形变领域，具体而言，涉及。
技术介绍
目前根据视频引伸计的现状可以将对试样形变进行测量主要可以分为三种方式也即夹持标记物，标记法以及依据试样本身的纹理特性测量方法。目前而言，科研与产品领域在试样表面加持标记物的方法比较普遍，结合图像边缘方法，可以获得清晰高对比度的试样图像并进而通过标记物的位移实现对试样形变的测量，图像干扰小，处理速度快，但是考虑到标记物之间的形变并不能真正代表试样本身的形变，且加持本身给工作人员带来不少工序，人工标记点逐渐应运而生，通过在试样表面标记高对比度的标记点来实现形变测量，然而标记点一方面会增加操作复杂性，另一方面对于标记点本身的要求也相对高，在材料拉伸的过程中标记点本身也会发生形变，导致跟踪精度下降。
技术实现思路
为解决以上技术上的不足，本专利技术提供了，它在保证实验精度的基础上简化操作者的操作过程，同时大大提高了试验精度。本专利技术是通过以下措施实现的:本专利技术的，包括以下步骤:步骤1，对待测试件拍摄初始图像，并在初始图像上的初始标距两端选定两个参考区域；步骤2，连续采集图像，并以上一幅图像的中心为中心向四周扩展一个像素作为感兴趣区域，在感兴趣区域内遍历，用加权相关算法确定与参考区域最相似的参考子区域的整像素点位置；步骤3，将上述步骤中确定的整像素点作为下一幅图像的感兴趣区域中心，并结合其周围点的加权相关系数作二维曲面拟合，曲面极值点的位置确定为参考子区域在被测平面中的亚像素位置；步骤4，将上述步骤中确定的亚像素位置转换成绝对坐标，并映射到物理基准平面中；步骤5，重复步骤2。在步骤4中，首先采用相机固定靶标标定方法，对标定靶标上的特征点进行提取存储为基准网格点，并据此通过被测点与周围基准网格点之间的仿射比例运算确定被测点在基准网格点上的绝对位置；然后基于三角形面积的仿射原理，将被测点在基准网格点上的绝对位置转换到物理基准平面的绝对坐标。在步骤2中，采用的加权相关算法为引入加权因子的归一化互相关函数，其中权重因子符合近似正态分布，且对应像素点处的权重值与像素点距离参考子区域中心距离的指数次方相关，计算式为:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于数字图像相关的拉伸试样形变测量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，对待测试件拍摄初始图像，并在初始图像上的初始标距两端选定两个参考区域；步骤2，连续采集图像，并以上一幅图像的中心为中心向四周扩展一个像素作为感兴趣区域，在感兴趣区域内遍历，用加权相关算法确定与参考区域最相似的参考子区域的整像素点位置；步骤3，将上述步骤中确定的整像素点作为下一幅图像的感兴趣区域中心，并结合其周围点的加权相关系数作二维曲面拟合，曲面极值点的位置确定为参考子区域在被测平面中的亚像素位置；步骤4，将上述步骤中确定的亚像素位置转换成绝对坐标，并映射到物理基准平面中；步骤5，重复步骤2。

【技术特征摘要】
2014.02.14 CN 201420066651.61.一种基于数字图像相关的拉伸试样形变测量方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1，对待测试件拍摄初始图像，并在初始图像上的初始标距两端选定两个参考区域； 步骤2，连续采集图像，并以上一幅图像的中心为中心向四周扩展一个像素作为感兴趣区域，在感兴趣区域内遍历，用加权相关算法确定与参考区域最相似的参考子区域的整像素点位置； 步骤3，将上述步骤中确定的整像素点作为下一幅图像的感兴趣区域中心，并结合其周围点的加权相关系数作二维曲面拟合，曲面极值点的位置确定为参考子区域在被测平面中的亚像素位置； 步骤4，将上述步骤中确定的亚像素位置转换成绝对坐标，并映射到物理基准平面中； 步骤5，重复步骤2。2.根据权利要求1所述基于数字图像相关的拉伸试样形变测量方法，其特征在于:在步骤4中，首先采用相机固定靶标标定方法，对标定靶标上的特...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘维平，
申请(专利权)人：济南时代试金试验机有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37