【技术实现步骤摘要】
本申请有关物理，特别涉及一种应变量量测用定位特征的产生方法及应变量的量测方法。
技术介绍
1、应变量测是现代常见的材料测试项目之一，而执行应变量测的方式可以分为接触式应变量测方法与非接触式应变量测方法。接触式应变量测方法一般是使用应变规来量测，而非接触式应变量测方法则是使用数字图像相关法(digital image correlation,dic)。
2、非接触式应变量测一般会先以喷漆在待测产品上喷涂，以在待测产品上制造特征点，在完成特征点制造后会先拍摄一张照片，接着再施加外力使待测产品变形并拍摄另一张照片，后续就会利用数字图像相关法分析这些照片并计算出待测产品的应变量，具体来说，数字图像相关法会先将所拍摄的照片灰阶化而获得灰阶影像，再来对灰阶影像执行影像网格划分，使灰阶影像被划分为多个像素，接着再计算像素的灰度值，后续会选定相邻的多个像素组合为像素子集作为识别用的特征区域，并通过比较待测产品在变形前后这些特征区域的位移状况来计算获得待测产品的应变量。
3、不过利用前述喷漆方法搭配数字图像相关法量测待测产品的应变量时存在多个缺点，首先由于需要以喷漆在待测产品表面制造特征点，但由于数字图像相关法分析软件在扫描被喷漆的待测产品时，对于难以识别导致数据缺失的位置会自动数值补偿，可是由于自动数值补偿存在容易出现极端值的问题，再来由于喷漆本身也属于一种材料，而在待测产品上喷涂后，就会影响整体材料的厚度与结构组成而影响等效杨氏模量(young'smodulus)，另外由于喷漆也会吸收热能，因此也会影响到所量测到的吸热
技术实现思路
1、本申请的一目的在于解决相关技术中利用喷漆方法在产品表面制造特征点以用于执行非接触式应变量测所存在的各项的问题。
2、基于本申请的一目的，本申请一种应变量量测用定位特征的产生方法，包括步骤s10、步骤s20、步骤s30、步骤s40及步骤s50；步骤s10为提供影像分析模块、影像拍摄模块及激光雕刻模块，影像分析模块中预先储存有灰阶定义文件；步骤s20为影像拍摄模块拍摄待测产品而获得初始影像，并将初始影像传输至影像分析模块；步骤s30为影像分析模块根据灰阶定义文件将初始影像转换为灰阶网格矩阵，灰阶网格矩阵包括多个网格，各个网格中分别记录有灰度值；步骤s40为影像分析模块将灰阶网格矩阵转换为灰阶网格影像，并将灰阶网格影像传输至激光雕刻模块，其中灰阶网格影像中包括定位特征，定位特征为灰阶网格影像中的特征影像区域，特征影像区域对应灰阶网格矩阵中低于预设的灰度阈值的各个网格；步骤s50为激光雕刻模块根据灰阶网格影像以激光雕刻待测产品而获得激光雕刻产品，激光雕刻产品上包括定位图案，定位图案对应灰阶网格影像中的定位特征。
3、在本申请较佳的一实施例中，应变量量测用定位特征的产生方法在完成步骤s50后还包括步骤s60及步骤s600；步骤s60为影像拍摄模块拍摄激光雕刻产品而获得激光雕刻影像，并将激光雕刻影像传输至影像分析模块；步骤s600为影像分析模块比对激光雕刻影像与灰阶网格影像是否可以相互对应，如果判断为是，则表示步骤s600已完成，而如果判断为否，则影像分析模块分析激光雕刻影像与灰阶网格影像中没有相互对应的区域而获得待修正区域数据，并产生及传输激光雕刻修正指令至激光雕刻模块，以指示激光雕刻模块根据待修正区域数据对激光雕刻产品再次执行激光雕刻，而重新获得激光雕刻产品，接着再依次重新执行步骤s60及步骤s600。
4、在本申请较佳的一实施例中，在步骤s10及步骤s30中，灰阶定义文件包括网格形成程序、灰度值转换程序及灰度阈值；网格形成程序用于分析输入至影像分析模块的初始影像的尺寸而形成对应的网格矩阵，网格矩阵中包括多个网格，网格矩阵的每一网格对应初始影像中的一个像素；灰度值转换程序中预先定义像素的亮度所对应的灰度值，将像素的亮度转换为对应的灰度值后，将像素的灰度值记录在网格矩阵中对应的网格中，以获得灰阶网格矩阵。
5、在本申请较佳的一实施例中，灰阶网格矩阵的公式如下：
6、前述的灰阶网格矩阵的公式中，a代表灰阶网格矩阵，各个αi，j分别代表单一个网格，而网格中记录有灰度值；i代表行数，j代表列数，i及j均为大于零的整数；当αi，j中的i及j的数值相加为偶数时，则αi，j中所记录的灰度值可为任意灰度值或指定灰度值，而当αi，j中的i及j的数值相加为奇数时，则须符合公式i及公式ii的定义，公式ⅰ为|αi,j-α(i±1),j|>x，而公式ⅱ为|αi,j-αi,(j±1)|>x；前述的公式ⅰ及公式ⅱ中的x为代表灰阶区分等级，公式ⅰ、公式ⅱ和灰阶区分等级都记录在灰阶定义文件中。
7、在本申请较佳的一实施例中，激光雕刻模块还根据激光雕刻深度指令雕刻待测产品或激光雕刻产品，激光雕刻深度指令为在激光雕刻模块中所设定的激光雕刻深度参数，或者激光雕刻深度指令为在影像分析模块中所设定的激光雕刻深度参数，并由影像分析模块将激光雕刻深度参数传输至激光雕刻模块中。
8、基于本申请的一目的，本申请还提供一种应变量的量测方法，包括以下步骤，先执行前述的应变量量测用定位特征的产生方法中的步骤s10、步骤s20、步骤s30、步骤s40及步骤s50，并在完成步骤s50后继续执行步骤s60、步骤s70、步骤s72及步骤s74；步骤s60为影像拍摄模块拍摄激光雕刻产品而获得激光雕刻影像，并将激光雕刻影像传输至影像分析模块；步骤s70为施加外力使激光雕刻产品变形而获得变形产品，变形产品上包括变形图案，变形图案为受到外力作用而变形的定位图案；步骤s72为影像拍摄模块拍摄变形产品而获得变形影像，并将变形影像传输至影像分析模块；步骤s74为影像分析模块利用数字图像相关法比对激光雕刻影像及变形影像，以计算获得应变量。
9、基于本申请的一实施例，本申请还提供一种应变量的量测方法，还包括步骤s600，先执行前述的应变量量测用定位特征的产生方法中的步骤s10、步骤s20、步骤s30、步骤s40、步骤s50、步骤s60及步骤s600，并在完成步骤s600后继续执行前述的步骤s70、步骤s72及步骤s74。
10、在本申请的一实施例中，外力用于拉伸激光雕刻产品，以使激光雕刻产品变形而获得变形产品。
11、综上所述，本申请避免喷漆方式搭配数字图像相关法所存在的缺点。
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1.一种应变量量测用定位特征的产生方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的应变量量测用定位特征的产生方法，其特征在于，在完成所述步骤S50后还包括步骤S60及步骤S600；
3.如权利要求1所述的应变量量测用定位特征的产生方法，其特征在于，所述灰阶定义文件包括网格形成程序、灰度值转换程序及所述灰度阈值；所述网格形成程序用于分析输入至所述影像分析模块的所述初始影像的尺寸而形成对应的网格矩阵；所述网格矩阵中包括多个网格，所述网格矩阵的每一所述网格对应所述初始影像中的一个像素；所述灰度值转换程序中预先定义所述像素的亮度所对应的灰度值，将所述像素的所述亮度转换为对应的所述灰度值后，将所述像素的所述灰度值记录在所述网格矩阵中对应的所述网格中，以获得所述灰阶网格矩阵。
4.如权利要求1所述的应变量量测用定位特征的产生方法，其特征在于，所述灰阶网格影像的公式如下：
5.如权利要求1所述的应变量量测用定位特征的产生方法，其特征在于，所述激光雕刻模块还根据激光雕刻深度指令雕刻所述待测产品，所述激光雕刻深度指令为在所述激光雕刻模块中所设
6.如权利要求2所述的应变量量测用定位特征的产生方法，其特征在于，所述激光雕刻模块还根据激光雕刻深度指令雕刻所述待测产品或所述激光雕刻产品，所述激光雕刻深度指令为在所述激光雕刻模块中所设定的激光雕刻深度参数，或者所述激光雕刻深度指令为在所述影像分析模块中所设定的所述激光雕刻深度参数，并由所述影像分析模块将所述激光雕刻深度参数传输至所述激光雕刻模块中。
7.一种应变量的量测方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.如权利要求7所述的应变量的量测方法，其特征在于，所述外力用于拉伸所述激光雕刻产品，以使所述激光雕刻产品变形而获得所述变形产品。
9.一种应变量的量测方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.如权利要求9所述的应变量的量测方法，其特征在于，所述外力用于拉伸所述激光雕刻产品，以使所述激光雕刻产品变形而获得所述变形产品。
...【技术特征摘要】
1.一种应变量量测用定位特征的产生方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的应变量量测用定位特征的产生方法，其特征在于，在完成所述步骤s50后还包括步骤s60及步骤s600；
3.如权利要求1所述的应变量量测用定位特征的产生方法，其特征在于，所述灰阶定义文件包括网格形成程序、灰度值转换程序及所述灰度阈值；所述网格形成程序用于分析输入至所述影像分析模块的所述初始影像的尺寸而形成对应的网格矩阵；所述网格矩阵中包括多个网格，所述网格矩阵的每一所述网格对应所述初始影像中的一个像素；所述灰度值转换程序中预先定义所述像素的亮度所对应的灰度值，将所述像素的所述亮度转换为对应的所述灰度值后，将所述像素的所述灰度值记录在所述网格矩阵中对应的所述网格中，以获得所述灰阶网格矩阵。
4.如权利要求1所述的应变量量测用定位特征的产生方法，其特征在于，所述灰阶网格影像的公式如下：
5.如权利要求1所述的应变量量测用定位特征的产生方法，其特征在于，所述激光雕刻模块还根据激光雕刻深度指令雕刻所述待测产品，所述激光雕刻深度指令为在所...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈成义，余芊豫，
申请(专利权)人：业成光电深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：
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