數(shù)字圖像相關(guān)法中兩種亞像素位移算法的比較研究.pdf

1、數(shù)字圖像相關(guān)法（Digital Image Correlation，簡(jiǎn)稱DIC）即數(shù)字散斑相關(guān)方法(Digital Speckle Correlation Method，簡(jiǎn)稱DSCM)，是對(duì)全場(chǎng)位移和應(yīng)變進(jìn)行量化分析的一種光測(cè)實(shí)驗(yàn)力學(xué)方法。DIC采用普通的白光照明或者自然光照明，通過分析物體變形前后表面散斑圖的變化，來獲得位移和應(yīng)變場(chǎng)。具有對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境要求低、光路簡(jiǎn)單、算法穩(wěn)定等特點(diǎn)。本文使用兩種不同的相關(guān)函數(shù)和整像素計(jì)算窗口，對(duì)數(shù)字圖像

2、相關(guān)法亞像素位移測(cè)量中兩種插值算法進(jìn)行了比較。
　　論文完成的工作有:1.系統(tǒng)設(shè)計(jì)與優(yōu)化。根據(jù)數(shù)字圖像相關(guān)法對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的要求，在物體表面噴漆形成人工散斑，藍(lán)色同軸光源獲得均勻光照條件，選擇合適的工業(yè)相機(jī)、遠(yuǎn)心鏡頭和藍(lán)色帶通濾光片采集散斑圖片。2.算法比較。對(duì)采集到的散斑圖像利用基于灰度插值法中的雙線性插值和雙三次插值法，在不同的整像素位移計(jì)算窗口中和不同的相關(guān)函數(shù)進(jìn)行亞像素位移測(cè)量，比較這幾種方法的準(zhǔn)確程度，并得到了以下結(jié)論:

3、r>　　1.0.1pixel以上的亞像素位移計(jì)算中，在使用同一種相關(guān)函數(shù)時(shí)，分別用兩種插值法得出的結(jié)果吻合度很高，在使用同一種插值方法時(shí)，通過標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)方差相關(guān)函數(shù)計(jì)算出來的結(jié)果精確程度要高于使用標(biāo)準(zhǔn)化相關(guān)函數(shù)得出的結(jié)果;
　　2.在0.1pixel以上的亞像素位移計(jì)算中，用相同的插值方法和相關(guān)函數(shù)時(shí)，隨著整像素位移計(jì)算窗口的加大，計(jì)算值的精確度有提高的趨勢(shì)，更加接近真實(shí)值，但是也會(huì)使計(jì)算時(shí)間更長(zhǎng);
　　3.雙線性插值和雙三次