[发明专利]基于结构光的二维DIC光学引伸计离面补偿装置及方法

权利要求书

1.一种基于结构光的二维DIC光学引伸计离面补偿装置，其特征在于，包括：

标定板，所述标定板包括具有预设图形标记点的标定面；

试件，所述试件的测量面喷涂有底漆及散斑；

光源装置，所述光源装置用于照射所述标定面和所述测量面；

结构光投影装置和相机，所述结构光投影装置用于投射结构光至所述标定面，并由所述相机获取所述标定面的标定图像和所述结构光投射至所述标定面相应光条的标定光条图像后，所述结构光投影装置投射所述结构光至所述测量面，且由所述相机获取所述测量面的散斑图像和所述结构光投射至所述测量面相应光条的光条图像；

以及，图像处理装置，所述图像处理装置用于根据所述标定图像和所述标定光条图像，对所述相机和结构光进行标定得到相机的内参和外参及结构光平面方程，并将所述光条图像代入所述结构光平面方程得到离面位移，进而补偿伪应变。

2.根据权利要求1所述的基于结构光的二维DIC光学引伸计离面补偿装置，其特征在于，所述图像处理装置包括标定单元，所述标定单元用于根据所述标定图像和所述标定光条图像对所述相机及结构光进行标定得到相机的内参和外参及结构光平面方程，所述标定单元包括：

第一获取模块，所述第一获取模块用于获取所述标定图像和所述标定光条图像，其中，所述标定图像和所述标定光条图像分别包括在所述结构光投射至所述标定面且任意移动所述标定板时相应的第一标定子图像至第M标定子图像和第一标定光条子图像至第M标定光条子图像，M为不小于3的整数；

相机标定模块，所述相机标定模块用于通过张正友标定法处理所述标定图像而标定所述相机的内参和外参，且根据所述外参获得标定面平面方程；

以及，结构光标定模块，所述结构光标定模块用于根据所述标定光条图像获取所述结构光的投影平面方程，且根据所述标定面平面方程和所述投影平面方程得到所述结构光投射至所述标定面的光条的三维位置，并将任意移动所述标定板时相应的不同三维位置的光条进行拟合得到所述结构光平面方程。

3.根据权利要求1所述的基于结构光的二维DIC光学引伸计离面补偿装置，其特征在于，所述图像处理装置包括离面位移测量单元，所述离面位移测量单元用于将所述光条图像代入所述结构光平面方程得到离面位移，所述离面位移测量单元包括：

第二获取模块，所述第二获取模块用于获取所述光条图像，其中，所述光条图像包括对所述试件逐步施加载荷时相应的第一光条子图像至第N光条子图像和未施加载荷时相应的第零光条子图像，N为不小于2的整数；

计算模块，所述计算模块用于将所述光条图像代入所述结构光平面方程得到离面位移。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的基于结构光的二维DIC光学引伸计离面补偿装置，其特征在于，所述图像处理装置将所述光条图像代入所述结构光平面方程且基于光学三角测量法获取所述测量面的离面位移。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的基于结构光的二维DIC光学引伸计离面补偿装置，其特征在于，所述底漆为白色底漆、所述散斑为红色散斑、所述光源装置为蓝色光源装置及所述结构光为红色结构光；

其中，所述标定图像和所述散斑图像为所述相机的蓝色通道提取的图像，所述标定光条图像和所述光条图像为所述相机的红色通道捕获的图像。

6.根据权利要求1-3任意一项所述的基于结构光的二维DIC光学引伸计离面补偿装置，其特征在于，所述结构光为相交结构光。