非接触式应变测量系统:数字图像相关法(DIC)

西華数码映像的非接触应变测量软件sDIC ,使用数字图像相关法( Digital Image Correlation )对测量对象的变形和应变分布进行解析。数字图像相关法通过将被称为散斑图案( Speckle Pattern )的随机图案喷涂于待测表面,并通过比较和分析变形前后的图像来解析样品变形的程度。不仅可以检测变形而且可以检测变形方向。通过执行亚像素插值,具有10~ 100分之一-像素的位移分辨率,作为-种高精度测量方法在近年被广泛关注。通过使用sDIC系统,可以以非接触和非破坏性方式定量化物体的弯曲和变形。另外,通过使用高速摄像机,还可以分析高速现象和振动。

有使用1台照相机进行2维( x、y )解析的sDIC2DJ和使用2台照相机进行包含深度方向的3维(x、y、Z )解析的「sDIC 3DJ。除了单独提供"sDIC软件" 之外,还提供全套“sDIC系统” , 包括相机/镜头/夹具/照明/分析PC等。

本公司在PIV等各种激光测量方面拥有多年历史和丰富经验,能够针对客户需求 ,提供定制方案。例如与激光震动计或纳米电容器等同时测量。

数字图像

数字图像由像素的集合组成。另外,每个像素的亮度值(亮度信息 )被量化并获取离散值。通常通过使用图像传感器拍摄物体来制作这种数字图像。针对图像传感器的每个像素对对象的亮度值进行采样,然后通过A / D转换器进行量化。在此过程中,像素之间和量化亮度值之间的信息丢失。该图显示了被摄体的某一行的信息如何通过采样提取和量化变化。样本的信息与模拟显示的线-样平滑,但在采样和量化之后,它变为离散值并且一些信息丢失。采样的精度由像素的数量确定,量化的精度由特深度确定。因为在数字图像采集时就会发生,所以在拍摄图像时需要仔细考虑参数。

散斑圄案

图中所示的随机图案称为散斑图案。数字图像相关法可以通过在物体表面上构建散斑图案,以高分辨率测量物体的变形和变形。有多种方法来建立散斑图案,例如涂抹和喷洒小物质。

子区

数字图像相关将对象划分为称为子区的小区域,如图中的红框所示。每个子区都是测量点。通过测量子区的位移,可以计算变形和应变。对于应变和位移检测,设置称为步长的子区间隔并切割网格。通过检测每个子区的移动量和方向,可以获得测量对象的位移和应变分布。要计算应变,需要根据步长指定被称为标距长度的测量长度。

sDIC的特征

◆可以测量坐标，位移,速度,应变,形状和变形

◆矢量图/轮廓图显示

◆支持的图像格式: tiff图像等

◆易于使用，直观的界面

◆进程树结构

◆丰富的后期处理功能( FFT解析，POD解析等)

◆支持各种高速摄像机和高分辨率摄像机

◆日/英双语

◆离线/在线解析

◆3D解析(可选)

DIC介绍视频

◆sDIC数字图像相关法应变测量系统的介绍。

◆使用sDIC软件测量木材粘合表面的剪切应变的测量示例。

通过sDIC测量位移和应变的事例

◆橡胶轮胎荷载变化引起的位移测量(连续显示)

◆橡胶轮胎荷载变化引|起的位移测量( 3d )

◆模型引擎启动失真

◆模型车后部的横向应变

◆保险杠碰撞时的震幅显示

◆电阻基座热膨胀引起的位移( 3d )

◆发动机振动分析

◆电池充电时膨胀的失真分布

◆SEM图像柱状物压缩试验的剪切应变分布

◆木材粘合表面压力测试的x轴应变

◆木材粘合表面压力测试的y轴应变

◆木材粘合表面压缩试验的剪切应变

系统配置示例

◆2D-DIC系统配置

◆3D-DIC系统概念图

◆3D-DIC系统配置

系统一览

◆sDIC 2D_维分析

使用一台摄像机评估x , y的2D位移和失真。还可以解析SEM图像。

◆sDIC 3D三维分析

使用具有视差角的两个相机评估x , y , z的3D位移和失真。