[发明专利]一种基于二维数字图像相关补偿算法的实时引伸计测量方法

权利要求书

1.一种基于二维数字图像相关补偿算法的实时引伸计测量方法，其特征在于实现步骤如下：

(1)首先利用相机标定方法确定相机的主点位置和镜头像差参数k1；

(2)利用二维数字图像相关实时测量补偿板上计算点即补偿点的位移场，根据二维数字图像相关补偿算法求解出试件变形过程中相应的补偿参数；

(3)利用传统的光学引伸计算法计算出试件上某引伸计端点的位移场ui和vi；

(4)利用步骤(2)实时得出的补偿参数实时补偿步骤(3)的位移场，并计算补偿后试件的线应变；

所述步骤(2)具体实现如下：

(21)选取试件变形前的一幅图像作为参考图，在参考图上显示的补偿板区域内设置8个计算点作为计算补偿参数的补偿点；

(22)根据二维数字图像相关算法实时得到补偿点的位置及位移场；

(23)根据补偿算法实时求解出试件变形过程中相应的补偿参数a0,…,a4,b0,…,b4；

所述步骤(23)中提到的补偿算法，需要建立影响测量结果的参数化模型，其中，离面位移ΔZ和离面转动对面内位移测量的影响：

u ( Δ Z ) = - Δ Z Z x ]]>

v ( Δ Z ) = - Δ Z Z y - - - ( 2 ) ]]>

u ( θ ) = s i n θ Z x y ]]>

v ( θ ) = ( c o s θ - 1 ) y - s i n θ c o s θ Z y 2 - - - ( 3 ) ]]>

θ为转角，(x,y)表示某计算点在参考图中的位置,u和v分别表示x和y方向的位移场；

再加上面内运动本身，试件变形过程中补偿板上的某计算点的位移写成如下表达：

u c i + k 1 [ x c i ′ ( x c i ′ 2 + y c i ′ 2 ) - x c i ( x c i 2 + y c i 2 ) ] = a 0 + a 1 x c i + a 2 y c i + a 3 x c i 2 + a 4 x c i y c i ]]>

v c i + k 1 [ y c i ′ ( x c i ′ 2 + y c i ′ 2 ) - x ( x c i 2 + y c i 2 ) ] = b 0 + b 1 x c i + b 2 y c i + b 3 x c i y c i + b 4 y c i 2 - - - ( 4 ) ]]>

其中，下标c表示补偿点即补偿板上计算点，下标i表示计算点编号，xci、yci、xc′i、和yc′i分别表示某补偿点在参考图和变形图中的位置，位移场uci和vci可由相关计算直接给出，镜头的像差参数k1由标定算法确定，补偿参数a0,…,a4,b0,…,b4为待求解参数，表征试件变形过程中补偿板的刚体运动，根据线性方程的求解原理，使用至少5个补偿点即可求解出10个未知的补偿参数。