基于光纤传像束成像的双相机三维数字图像相关方法

作     者：张燕燕 于玲 张中亚 郑会龙 ZHANG Yanyan;YU Ling;ZHANG Zhongya;ZHENG Huilong

作者机构：辽宁工业大学辽宁锦州121001 中国科学院工程热物理研究所北京100190 

出 版 物：《实验力学》 (Journal of Experimental Mechanics)

年 卷 期：2024年第39卷第3期

页      面：367-377页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家科技重大专项(J2019-V-006-0100) 中科院青促会会员项目(2022142) 

主　　题：光纤传像束 数字图像相关方法 变形测量 双相机 

摘      要：数字图像相关方法的变形测量,通常会使用常规双相机进行图像采集,然而由于系统光学结构的限制,应用也受到了一定的制约。本文将光纤传像束和三维数字图像相关方法(Three-Dimensional Digital Image Correction,3D-DIC)相结合,提出一种基于光纤传像束成像的双相机三维数字图像相关方法。旨在充分利用传像束的灵活性,进一步拓宽3D-DIC方法的应用范围。由于系统中的传像束将相机和测量环境隔离,在恶劣环境下可以有效避免相机的损坏。首先,分析了不同滤波方法预处理散斑图像对测量结果的影响;然后,通过平移试验研究了散斑尺寸和密度对测量结果的影响;最后,开展了圆柱体形貌测量试验和304不锈钢单轴拉伸试验。结果表明:散斑直径为21~23pixel且密度为55%时使用该方法可得到最佳的测量结果,同时该方法不仅能够获取圆柱体的三维形貌,还能够准确测量单轴拉伸试验的全场变形,以电子引伸计为基准,相对误差始终保持在小于0.25%的范围内。