[发明专利]试件形变量的确定方法、装置及存储介质

说明书

本申请公开了一种试件形变量的确定方法、装置及存储介质，涉及材料测量技术领域，该方案可以对由裂纹等引起的非均匀非连续的位移场进行测量。该方法包括：获取待测试件的第一图像和第二图像；对第一图像或第二图像进行网格划分，并基于流形元建立网格上的数学覆盖和物理覆盖；确定目标点的位置，建立目标点的位置与物理覆盖的物理覆盖值的第一对应关系，并建立目标点的位置与数学覆盖的数学覆盖值的第二对应关系；确定目标点在第一图像中的第一灰度值、目标点在第二图像中的第二灰度值以及目标点的图像梯度；根据第一对应关系、第二对应关系、第一灰度值、第二灰度值和图像梯度，确定第三对应关系，最后确定待测试件的形变量。

技术领域

本申请实施例涉及材料测量技术领域，尤其涉及一种试件形变量的确定方法、装置及存储介质。

背景技术

目前，数字图像相关技术(Digital Image Correlation，DIC)和数字体图像相关技术(Digital Volume Correlation，DVC)在试件形变测量领域有着广泛应用。其中，DIC是采用二维成像技术建立形变前后的试件的表面数字图像，然后通过比较这些表面数字图像给出试件表面的位移场和应变场；DVC是采用三维成像技术建立形变前后的试件的体图像，然后通过比较这些体图像给出试件在三维空间中(试件表面及其内部)的位移场和应变场。

然而，现有的DIC/DVC试件形变测量方法，仅适用于连续变形场、或含有简单裂纹的非连续形变场的测量，而对于多条复杂裂纹等引起的非连续的位移场难以准确测量。

发明内容

本申请提供一种试件形变量的确定方法、装置及存储介质，可以对由裂纹等不连续面引起的非均匀非连续的位移场进行测量。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：

第一方面，本申请提供一种试件形变量的确定方法，包括：获取待测试件的第一图像和第二图像；第一图像为待测试件产生形变之前的图像；第二图像为待测试件产生形变之后的图像；对第一图像或第二图像进行网格划分，并基于流形元建立网格上的数学覆盖和物理覆盖；确定目标点的位置，建立目标点的位置与物理覆盖的物理覆盖值的第一对应关系，并建立目标点的位置与数学覆盖的数学覆盖值的第二对应关系；确定目标点在第一图像中的第一灰度值、目标点在第二图像中的第二灰度值以及目标点的图像梯度；根据第一对应关系、第二对应关系、第一灰度值、第二灰度值和图像梯度，确定第三对应关系；根据第三对应关系，确定待测试件的形变量。

当待测试件中含有裂纹时，待测试件形变后裂纹两侧的形变是非连续的。基于流形元建立网格上的数学覆盖和物理覆盖，可以确定出目标点的第一对应关系和第二对应关系。而形变前后的第一图像和第二图像中目标点的灰度值是满足灰度守恒原理的，可以基于这一原理建立第三对应关系。确定出目标点在第一图像中的第一灰度值、目标点在第二图像中的第二灰度值、目标点的图像梯度后，将其连同第一、第二对应关系，一同代入到第三对应关系，进而确定出裂纹影响下目标点处待测试件的形变量。因此，本申请提供的试件形变量的确定方法，可以对由复杂裂纹等引起的非均匀非连续的位移场进行测量。

可选的，在一种可能的设计方式中，第一图像和第二图像为二维图像，或者，第一图像和第二图像为三维图像。

可选的，在另一种可能的设计方式中，在第一图像和第二图像为二维图像的情况下，上述“基于流形元建立网格上的数学覆盖和物理覆盖”可以包括：

基于流形元建立网格上的数学覆盖；

基于第一图像或第二图像中的非连续线，对数学覆盖进行切割，得到物理覆盖；非连续线包括待测试件的边界线、待测试件中不同材料的交界线和待测试件的裂纹线中的至少一种。

可选的，在另一种可能的设计方式中，在第一图像和第二图像为三维图像的情况下，上述“基于流形元建立网格上的数学覆盖和物理覆盖”可以包括：

基于流形元建立网格上的数学覆盖；