[发明专利]一种基于图像原位化处理的应变测量系统和方法

说明书

本发明公开了一种基于图像原位化处理的应变测量系统和方法，该系统包括：获取模块，用于获取基准图像和待矫正图像；提取模块，用于分别提取所述基准图像和所述待矫正图像的特征点，得到基准特征点和待矫正特征点；匹配模块，用于对所述基准特征点和所述待矫正特征点进行匹配，得到多个匹配点对；处理模块，用于根据所述多个匹配点对中的基准特征点和待矫正特征点的位置计算图像旋转角和图像位移；以及矫正模块，用于根据所述图像旋转角和所述图像位移对所述待矫正图像进行矫正，得到原位化图像。本发明提供的技术方案具有自动化程度高、精度高、处理效率高的优点，能够有效矫正数字图像的偏移位移和偏斜角度，弥补了相关研究的不足。

技术领域

本发明涉及数字图像面内位移矫正技术，尤其涉及一种基于图像原位化处理的应变测量系统和方法。

背景技术

材料失效会严重威胁航空发动机的安全，而材料变形是其力学行为的直接体现，开展材料细观尺度的变形行为研究可为明晰材料失效机理提供有力支持。DIC(数字图像相关法，Digital Image Correlation)是一种具有全场测量、精度较高、对测量环境要求较低、测量过程简单等优点的应变测量方法，在当前的力学测量中应用十分广泛，是细观和微观尺度比较合适的应变测量方法。但因为原位加载系统的系统误差会让观测区域出现较大的偏移，影响DIC位移以及应变测量精度，除此之外，在需要SEM(扫描电子显微镜，ScanningElectron Microscope)观测的疲劳试验中，存在反复拆装试件并在SEM下观测疲劳裂纹的情况，试验前后采集的SEM图像中观测区域的位置很难保证不变。

因此，需要发展一种图像原位化处理方法，消除由于原位加载系统的系统误差以及反复拆装试件所产生的数字图像偏移位移和偏斜角度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于图像原位化处理的应变测量系统和方法，用以解决准确矫正图像的偏移位移和偏斜角度问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于图像原位化处理的应变测量系统，该系统包括：获取模块，用于获取基准图像和待矫正图像；提取模块，用于分别提取所述基准图像和所述待矫正图像的特征点，得到基准特征点和待矫正特征点；匹配模块，用于对所述基准特征点和所述待矫正特征点进行匹配，得到多个匹配点对；处理模块，用于根据所述多个匹配点对中的基准特征点和待矫正特征点的位置计算图像旋转角和图像位移；以及矫正模块，用于根据所述图像旋转角和所述图像位移对所述待矫正图像进行矫正，得到原位化图像。

优选地，所述矫正模块包括：旋转矫正单元，用于根据所述图像旋转角对所述待矫正图像进行矫正，得到中间矫正图像；位移矫正单元，用于根据所述图像位移对所述中间矫正图像进行矫正，得到所述原位化图像；所述提取模块包括：旋转用提取单元，用于分别提取所述基准图像和所述待矫正图像的特征点，得到旋转用基准特征点和旋转用待矫正特征点；位移用提取单元，用于分别提取所述基准图像和所述中间矫正图像的特征点，得到位移用基准特征点和位移用待矫正特征点；所述匹配模块包括：旋转用匹配单元，用于对所述旋转用基准特征点和所述旋转用待矫正特征点进行匹配，得到多个旋转用匹配点对；位移用匹配单元，用于对所述位移用基准特征点和所述位移用待矫正特征点进行匹配，得到多个位移用匹配点对；其中，所述处理模块还用于根据所述多个旋转用匹配点对中的旋转用基准特征点和旋转用待矫正特征点的位置计算所述图像旋转角，并根据所述多个位移用匹配点对中的位移用基准特征点和位移用待矫正特征点的位置计算所述图像位移。