[发明专利]一种进行虚拟标点的视觉引伸计动态测量方法

权利要求书

1.一种进行虚拟标点的视觉引伸计动态测量方法，其特征在于，包括：

将实验材料固定在拉力器两端；

打开LED光源，使用工业相机对所述实验材料进行图像采集；

使用标定板对采集后的图像进行标定，并将图像的坐标转换成世界坐标；

对转换坐标后的图像进行设置虚拟标点，在所述图像中的两端各设置一个点，拉成一条线段，在线段上设置需要标点的个数N，在两个端点之间根据标点个数N生成N个两两间距离相等的区域；

对上述产生的区域训练成图像模板；

启动拉力器，以使实验材料受力变形，并不断采集更新图像，直至材料断裂；

利用创建的图像模板对采集更新的图像进行匹配，将所有产生位移的区域匹配出来，并记录它们的位置；

每一张图匹配完成后，计算每个区域两两间的位移量，并实时标记出含有效标距的部分，并将总位移量作为Y方向坐标，拉力器的拉力数据作为X方向输出，实时绘制拉伸曲线。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述打开LED光源，使用工业相机对所述实验材料进行图像采集，还包括：调节LED光源亮度以及相机的焦距和曝光时间，使得采集到质量更好的图像。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述LED光源为红色LED光源。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对上述产生的区域训练成图像模板，还包括：建立一个数据库，该数据库包含区域内所有像素的参数。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述像素参数包括像素的个数、每一个像素的灰度值、该区域内所有灰度值的平均值以及方差。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用创建的图像模板对采集更新的图像进行匹配，将所有产生位移的区域匹配出来，并记录它们的位置，包括：

每更新一张图片，每个模板将会在图片的左上角从左到右，从上到下扫描一次，计算每移动一个像素之后窗口内像素与模板像素的NCC值；

将整个匹配过程中NCC值最大的区域作为匹配到的区域，记录该区域的位置数据。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述NCC值的计算，包括：

其中T表示模板图像，F表示待测图像,而t(u,v)代表的是在模板图像T中第u行、第v列的像素的灰度值；同理，f(r+u，c+v)代表的是待测图像的第r+u行、第c+v列像素的灰度值；m_t表示模板平均灰度值；代表的是模板灰度值的方差；m_f(r,c)表示待测图像平均灰度值；代表的是待测图像灰度值方差；NCC的取值范围为[-1,1],1代表完全一致，-1代表完全相反，其值可取其绝对值。