線陣CCD視頻引伸計的研制.pdf

1、力（或應(yīng)力）和變形（或應(yīng)變）的測量是材料力學(xué)實驗領(lǐng)域的核心工作。目前力的測量技術(shù)已經(jīng)非常成熟，而變形的測量仍然存在很多工程實際障礙，如準確度低、操作困難、待測試樣無法采用傳統(tǒng)的接觸式引伸計夾持、無法測量斷裂總延伸率等。因此，研制一種能夠克服傳統(tǒng)引伸計缺點、有實際應(yīng)用和推廣價值的非接觸式引伸計既能夠推動材料實驗領(lǐng)域?qū)?yīng)變測量裝備的發(fā)展，又具有非常顯著的經(jīng)濟效益。
　　本文對材料實驗領(lǐng)域中關(guān)于應(yīng)變測量的需求和現(xiàn)狀進行分析，研究了國內(nèi)外

2、最新的視頻引伸計相關(guān)技術(shù)發(fā)展動向，形成了一種基于線陣CCD的且能夠直接輸出應(yīng)變信號的高精度視頻引伸計系統(tǒng)方案設(shè)計；詳細介紹了線陣CCD相機硬件電路的設(shè)計和選型，實現(xiàn)了線陣CCD視頻信號的噪聲處理、數(shù)字轉(zhuǎn)換及采集等功能；介紹了軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與流程，實現(xiàn)了控制器初始化、CCD驅(qū)動脈沖控制、ADC控制、FIFO數(shù)據(jù)讀取、圖像處理與分析、目標(biāo)位移量計算、圖像顯示和通信等功能；介紹了線陣相機及支架的設(shè)計要點及機械結(jié)構(gòu)設(shè)計；研究了影響系統(tǒng)準確度的C

3、CD數(shù)字信號的降噪算法，構(gòu)建基于Sigmoid函數(shù)的理想邊緣模型，并在模型中加入椒鹽噪聲和高斯白噪聲，以比較中值濾波法、均值濾波法及小波濾波法算法的優(yōu)劣；研究了圖像邊緣檢測算法；研究和比較了高斯擬合及最小二乘法兩種亞像素邊緣檢測算法并進行了仿真評價；提出了一種自動鏡頭畸變校正算法；最后，通過試驗驗證了鏡頭畸變校正算法，對視頻引伸計樣機進行了檢定，并完成普通碳鋼啞鈴型試樣的拉伸實驗。
　　本文研究的視頻引伸計并非將圖像上傳到計算機進