【技术实现步骤摘要】
一种针对大视场平面内准静态受力变形的测量方法
本专利技术属于实验力学的测量
，具体涉及一种针对大视场平面内准静态受力变形的测量方法。易于实现的大尺寸平面在静态或准静态受力下表面二维变形场及应变场的获取方法。
技术介绍
大视场下物体表面的受力变形具有很大的测量需求。如煤矿加载试验，墙体桥面受力变形实验，爆炸冲击壁面实验，地震模拟实验等。目前针对这种情况，常用的视觉测量方法包括摄影测量技术与三维数字图像相关法。前者通过在被测物体上粘贴标志点，待载荷稳定后，多次拍摄被测表面图像，重建出这些标志点的空间坐标，最后能获得关键位置的三维变形信息；后者通过在被测表面制备黑白随机斑点，然后使用两个相机采集变形表面的图像，左右图像匹配后，通过相机的标定信息进行三维重建，可以获得整个被测表面的全场变形。但是摄影测量方法，所获取的测量结果只是各个关键位置的变形信息，难以反映变形全貌。且算法实现起来复杂。三维数字图像相关法，能够得到三个方向上的变形全貌，但是，相机的分辨率难以适应很大的测量视场，如果使用短焦镜头观察全貌，对斑点的制备存在要求且...
【技术保护点】
1.一种针对大视场平面内准静态受力变形的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：/n本专利技术需要使用两个型号和镜头相同的灰度相机，分别称它们为主相机和辅助相机。主相机用来拍摄中心视图，辅助相机用来拍摄补充视图。/n第一步，对被测表面制备随机散乱的黑白斑点特征，可以使用油漆喷涂、记号笔标记或粉刷涂料，保证被测表面的黑白斑点能够稳固地附着在被测表面，跟随表面变形；/n第二步，使用三脚架放置辅助相机，使辅助相机正视被测表面的中心区域，固定三脚架的位置，自动对焦后固定焦距，取下辅助相机，换上主相机，自动对焦后固定焦距，这样，主相机镜头和辅助相机镜头的焦距一致；接着，在主相机观测的区域...
【技术特征摘要】
1.一种针对大视场平面内准静态受力变形的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
本发明需要使用两个型号和镜头相同的灰度相机，分别称它们为主相机和辅助相机。主相机用来拍摄中心视图，辅助相机用来拍摄补充视图。
第一步，对被测表面制备随机散乱的黑白斑点特征，可以使用油漆喷涂、记号笔标记或粉刷涂料，保证被测表面的黑白斑点能够稳固地附着在被测表面，跟随表面变形；
第二步，使用三脚架放置辅助相机，使辅助相机正视被测表面的中心区域，固定三脚架的位置，自动对焦后固定焦距，取下辅助相机，换上主相机，自动对焦后固定焦距，这样，主相机镜头和辅助相机镜头的焦距一致；接着，在主相机观测的区域内建立像素与实际长度的比例尺；
第三步，在施加载荷前，主相机采集一张图像作为中心视图，接着在近似相同的测量距离，用辅助相机拍摄中心视图周围一圈的照片作为补充视图；要求拍摄的补充视图与中心视图均有公共区域，用粗细匹配与投影变换实现被测区域若干图像的拼接，拼接成全景图像，将全景图像作为全景基准图像；
第四步，在载荷稳定加载后，主相机采集一张图像作为变形后的中心视图，然后在近似相同的测量距离，用辅助相机拍摄中心视图周围一圈的照片，作为变形后的补充视图；要求拍摄的变形后的补充视图与变形后的中心视图均有公共区域，用粗细匹配与投影变换实现被测区域若干图像的拼接，拼接成全景图像，将全景图像作为全景变形图像；
第五步，对全景基准图像和全景变形图像，使用数字图像相关法计算变形场和应变场，获得被测表面变形前后各个位置的变形量和变形分布，为了保证两幅图像能够稳定匹配，使用加入光强系数的相关函数，形函数使用一阶映射。
2.根据权利要求1所述的一种针对大视场平面内准静态受力变形的测量方法，其特征在于，所述的第二步中的比例尺，做法是：寻找两个明显的特征点，在图像上计算出两个特征点间的像素距离，再使用尺子测量它们的实际距离，据此可得到像素与实际长度的比例关系。
3.根据权利要求1所述的一种针对大视场平面内准静态受力变形的测量方法，其特征在于，所述的第二步，需要根据被测平面大小和相机参数及镜头焦距计算主相机布置的位置，并使主相机拍摄的图像是测量区域的中心，调节主相机和辅助相机的镜头焦距基本一致并使用定焦和定测量距离的方式拍摄。
4.根据权利要求1所述的一种针对大视场平面内准静态受力变形的测量方法，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：千勃兴，邵伟，华灯鑫，高瑞鹏，王晛，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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