一种基于数字图像相关技术的裂纹尖端位置位移场识别方法技术

本发明专利技术公开了一种基于数字图像相关技术的裂纹尖端位置位移场识别方法，本方法基于裂尖位移变化梯度，计算出裂尖位移场后，去除刚体位移。在裂纹面两侧设置两条等长水平线，通过计算两条水平线之间的垂直位移差沿裂纹扩展方向的变化确定裂尖水平坐标。过裂尖水平坐标设置一条垂直线连接裂纹两侧的水平线，通过计算垂直线的垂直位移沿垂直线的变化确定裂尖垂直坐标。本方法只需要考虑裂纹扩展面两侧及裂尖垂直线的位移差变化，不需要利用理论公式拟合裂尖位移场，简化了计算过程，提高了裂尖识别效率，具有便捷性、简单性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于断裂力学及其工程应用领域。具体涉及一种基于数字图像相关技术的裂纹尖端位置位移场识别方法。

技术介绍

1、断裂力学中，疲劳裂纹的检测识别对于工程结构的安全评估至关重要。裂纹长度和裂纹尖端位置是许多断裂力学实验中必须准确测量的参数。疲劳裂纹扩展试验中，可以通过识别裂纹尖端位置，实时输出裂纹扩展量，检测裂纹扩展速率。在疲劳裂纹扩展试验中，识别裂纹尖端测量裂纹长度可以通过显微镜观察，但这种方法受显微视野、测量效率、极端环境等限制，也不利于跟踪监测裂纹。由于裂纹尖端存在高梯度的变形，使得测量变得复杂且存在较大的精度问题，因此需要一种既能保证测量精度，又可以提高测量效率的裂纹尖端识别方法。

2、数字图像相关(digital image correlation，简称dic)技术，是一种通过处理试件表面灰度变化获得试件位移变化的光学测量方法。dic方法的基础原理是数字图像处理，给定一个点及其在未变形图像中的标识(子区)，在变形图像中搜索/跟踪具有最大化相似度函数的标识的点，通过变形前后点的位置计算位移。近年来，随着高分辨率数码设备的出现和图像相关本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于数字图像相关技术的裂纹尖端位置位移场识别方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于数字图像相关技术的裂纹尖端位置位移场识别方法，其特征在于，步骤4中通过数字图像相关法获得待测区域的位移场的方法为：将包含裂尖的区域记为感兴趣区域，将参考图像的感兴趣区域划分子区，标记子区I的中心点O(x，y)，将子区I的灰度值特征作为O(x，y)点的标识；通过标识搜索目标图像对应子区，的中心点O(x，y)位置；通过相关函数在目标图像中搜索与子区，相关性最高的子区作为匹配子区I′，标记I′的中心点O′(x+u，y+v)，根据参考图像子区I的中心点O(x，y)与目...

【技术特征摘要】

1.一种基于数字图像相关技术的裂纹尖端位置位移场识别方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于数字图像相关技术的裂纹尖端位置位移场识别方法，其特征在于，步骤4中通过数字图像相关法获得待测区域的位移场的方法为：将包含裂尖的区域记为感兴趣区域，将参考图像的感兴趣区域划分子区，标记子区i的中心点o(x，y)，将子区i的灰度值特征作为o(x，y)点的标识；通过标识搜索目标图像对应子区，的中心点o(x，y)位置；通过相关函数在目标图像中搜索与子区，相关性最高的子区作为匹配子区i′，标记i′的中心点o′(x+u，y+v)，根据参考图像子区i的中心点o(x，y)与目标图像匹配子区i′的中心点o′(x+u，y+v)位置计算像素位移，其中，x，y为像素坐标，u，v为像素位移。

3.根据权利要求2所述的一种基于数字图像相关技术的裂纹尖端位置位移场识别方法，其特征在于，所述相关函数表达式为：

4.根据权利要求1所述的一种基于数字图像相关技术的裂纹尖端位置位移场识别方法，其特征在于，确定裂尖水平坐标的方法为：

5.根据权利要求4所述的一种基于数字图像相关技术的裂纹尖...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建，赵询，朱建国，王自平，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：