一种非接触式视频引伸计的校准方法技术

本发明专利技术公开了一种非接触式视频引伸计的校准方法，包括步骤：一、校准装置的安装；二、摄像机相机畸变的测量；三、非接触式视频引伸计的纵向标距和横向标距的校准；四、非接触式视频引伸计的纵向示值的校准。本发明专利技术通过设置上标定竖板能够实现非接触式视频引伸计的相机畸变、纵向标距和横向标距的校准，再结合可升降的下标定竖板可实现非接触式视频引伸计的纵向示值的校准，此外，通过选择不同的上标定圆点或下标定圆点以实现非接触式视频引伸计不同参数的校准，无需多次改变校准装置的安装位置，极大地提高了校准效率，便于推广使用。便于推广使用。便于推广使用。

【技术实现步骤摘要】
一种非接触式视频引伸计的校准方法


[0001]本专利技术属于引伸计校准
，具体涉及一种非接触式视频引伸计的校准方法。

技术介绍

[0002]非接触式视频引伸计可配于各类电子万能试机上及其它类型机上。它利用亚像素法原理测量试样变形，可以用无接触方式同时测量纵向和横向两个方向的变形量，其测量范围由镜头焦距决定，配备不同焦距的镜头，可获得各种测量范围的量程。非接触引伸计相比于传统接触式引伸计，作为材料静载受力下应变分量的一种采集手段，几乎适用于所有材料，且具有动态行程范围大，标距任意设定，避免刀口对试样的划伤、滑脱及可用于超高温环境试验等诸多优点，近些年已广泛应用于单轴拉伸试验过程中相关力学性能指标的测定。基于非接触引伸计的工作原理，目前非接触引伸计校准存在的问题主要有：非接触引伸计供应商提供的标定杆在标定标距时无法与试样测试时夹持的轴线重合，就会出现标定的位置与试验时装夹位置不在同一位置，从而对结果产生影响；此外，现有的引伸计标定器不能满足非接触引伸计示值误差的校准。因此设计一种非接触式视频引伸计的校准方法就变得格外紧迫。
专利技术内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非接触式视频引伸计的校准方法，所述非接触式视频引伸计包括万能试验机(32)、万能试验机(32)上的上夹头(36)和下夹头(37)、摄像机(38)、以及用于对摄像机(38)内图像进行采集和处理的计算机，该方法使用的校准装置包括控制箱(1)、设置在控制箱(1)顶部的上标定竖板(2)、下标定竖板(3)和用于夹装上标定竖板(2)的上夹装机构、设置在控制箱(1)内且用于带动下标定竖板(3)升降的垂直升降机构、以及设置在控制箱(1)内且用于测量下标定竖板(3)位移量的位移测量机构，所述垂直升降机构的顶部穿出控制箱(1)顶板且设置有用于夹装下标定竖板(3)的下夹装机构，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、校准装置的安装：将所述校准装置整体安装在下夹头(37)上，所述上标定竖板(2)的标定面上设置有多个呈矩形阵列布设的上标定圆点(4)，所述下标定竖板(3)的标定面上设置有多个呈矩形阵列布设的下标定圆点(5)，多个上标定圆点(4)的列数与多个下标定圆点(5)的列数相同且一一对应，上标定圆点(4)的列数不小于3列，多个上标定圆点(4)的行数大于多个下标定圆点(5)的行数，上标定圆点(4)与下标定圆点(5)直径相同，相邻的两个上标定圆点(4)的圆心之间的间距与相邻的两个下标定圆点(5)的圆心之间的间距相同，相邻的两个上标定圆点(4)的圆心距为上标定圆点(4)直径的2倍，上标定竖板(2)与下标定竖板(3)同轴布设；调整控制箱(1)在下夹头(37)上的位置，使上标定竖板(2)的标定面、下标定竖板(3)的标定面、以及上夹头(36)与下夹头(37)的轴线均位于同一竖直面内；步骤二、摄像机相机畸变的测量：步骤201、调整摄像机(38)的放大倍数，使多个上标定圆点(4)中的一个3
×
3的上标定圆点(4)阵列所占区域覆盖摄像机(38)整个正方形视野，此时上述3
×
3的上标定圆点(4)阵列中第二行第二列的上标定圆点(4)位于摄像机(38)正方形视野的中心，调整摄像机(38)焦距，使人眼观察到的计算机的显示屏上的图像清晰；步骤202、摄像机(38)采集上述3
×
3的上标定圆点(4)阵列的图像并传输至计算机；步骤203、使用像素测量工具测量步骤202采集到的图像中，位于第二行第二列的上标定圆点(4)的直径对应的像素数、第一行第一列的上标定圆点(4)与第三行第三列的上标定圆点(4)的圆心距对应的像素数、第一行第三列的上标定圆点(4)与第三行第一列的上标定圆点(4)的圆心距对应的像素数、第二行第一列的上标定圆点(4)与第二行第三列的上标定圆点(4)的圆心距对应的像素数、第一行第二列的上标定圆点(4)与第三行第二列的上标定圆点(4)的圆心距对应的像素数，以上数据均各测量i次；
步骤204、根据公式计算摄像机(38)的相机畸变q，并确定摄像机(38)相机畸变的类型；其中，q1为第一行第一列的上标定圆点(4)的圆心与第三行第三列的上标定圆点(4)的圆心的连线方向上的相机畸变，为i个第一行第一列的上标定圆点(4)与第三行第三列的上标定圆点(4)的圆心距对应的像素数的平均值，为i个第二行第二列的上标定圆点(4)的直径对应的像素数的平均值，q2为第一行第三列的上标定圆点(4)的圆心与第三行第一列的上标定圆点(4)的圆心的连线方向上的相机畸变，为i个第一行第三列的上标定圆点(4)与第三行第一列的上标定圆点(4)的圆心距对应的像素数的平均值，q3为第二行第一列的上标定圆点(4)的圆心与第二行第三列的上标定圆点(4)的圆心的连线方向上的相机畸变，为i个第二行第一列的上标定圆点(4)与第二行第三列的上标定圆点(4)的圆心距对应的像素数的平均值，q4为第一行第二列的上标定圆点(4)的圆心与第三行第二列的上标定圆点(4)的圆心的连线方向上的相机畸变，为i个第一行第二列的上标定圆点(4)与第三行第二列的上标定圆点(4)的圆心距对应的像素数的平均值；步骤三、非接触式视频引伸计的纵向标距和横向标距的校准：步骤301、调整摄像机(38)的放大倍数和焦距，使上标定竖板(2)在摄像机(38)视野内清晰成像；步骤302、在上标定竖板(2)的任意一列上标定圆点(4)中，选择两个上标定圆点(4)记作纵向被测的上标定圆点(4)，两个纵向被测的上标定圆点(4)的圆心距即为当前纵向标距；步骤302、通过计算机中的试验机软件采集两个纵向被测的上标定圆点(4)的圆心距，重复测量3次；步骤303、根据公式计算当前纵向标距的相对误差q
Lc
，其中，为试验机软件采集的两个纵向被测的上标定圆点(4)的圆心距的平均值，L
s
为两个纵向被测的上标定圆点(4)的圆心距；步骤304、在上标定竖板(2)的任意一行上标定圆点(4)中，选择两个上标定圆点(4)记作横向被测的上标定圆点(4)，两个横向被测的上标定圆点(4)的圆心距即为当前横向标距；
步骤305、通过计算机中的试验机软件采集两个横向被测的上标定圆点(4)的圆心距，重复测量3次；步骤306、根据公式计算当前横向标距的相对误差q
La
，其中，为试验机软件采集的两个横向被测的上标定圆点(4)的圆心距的平均值，L
B
为两个横向被测的上标定圆点(4)的圆心距；步骤四、非接触式视频引伸计的纵向示值的校准：步骤401、调整摄像机(38)的放大倍数和焦距，使上标定竖板(2)和下标定竖板(3)在摄像机(38)视野内清晰成像；...

【专利技术属性】
技术研发人员：房永强，余泽利，白新房，李建峰，马晓晨，魏康，
申请(专利权)人：西安汉唐分析检测有限公司，
类型：发明
国别省市：