數(shù)字圖像相關(guān)（Digital Image Correlation,DIC）方法是一種光測(cè)力學(xué)變形測(cè)量方法。它通過(guò)圖像匹配的方式來(lái)分析物體表面變形前后的散斑圖,跟蹤散斑圖上幾何點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)獲得位移場(chǎng),在此基礎(chǔ)上計(jì)算得到應(yīng)變場(chǎng)。DIC方法在平面問(wèn)題中已經(jīng)具有很多成功的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),并越來(lái)越多的應(yīng)用于相關(guān)的工程變形測(cè)量中。論文嘗試將DIC方法擴(kuò)展到巖石帶圍壓的三軸試驗(yàn)中。對(duì)于三維問(wèn)題,基于DIC技術(shù)的應(yīng)變測(cè)量方法,目前尚無(wú)成熟的技術(shù)。針對(duì)此現(xiàn)狀,論文另辟蹊徑,將柱面散斑圖像變換成二維平面散斑圖像,利用成熟的二維散斑識(shí)別技術(shù)來(lái)解決巖石三軸試驗(yàn)變形測(cè)量問(wèn)題。即嘗試?yán)秒p相機(jī)的雙目視覺(jué)測(cè)試原理,將圓柱試件表面上的散斑在變形前后的三維坐標(biāo)全部測(cè)量出來(lái)。通過(guò)將各時(shí)刻試件表面的散斑圖像展開(kāi)成二維的平面散斑圖像,計(jì)算出試件表面應(yīng)變,再通過(guò)映射方法,將應(yīng)變映射到圓柱試件表面。論文為此進(jìn)行了三維表面測(cè)量、相機(jī)標(biāo)定、鏡頭畸變校正和圖形映射等研究。論文同時(shí)對(duì)二維DIC算法的五個(gè)重要方面展開(kāi)了綜合性研究,包括位移表征模式、相關(guān)系數(shù)、搜索方法、亞像素求解方法和應(yīng)變計(jì)算方法。針對(duì)基于位移場(chǎng)的局部最小二乘擬合法來(lái)計(jì)算應(yīng)變場(chǎng)的方法... 

【文章來(lái)源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 選題背景和研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 理論及算法研究
        1.2.2 工程應(yīng)用研究
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 三軸圓柱試件表面散斑的DIC識(shí)別及平面展開(kāi)
    2.1 圓柱表面散斑定位及圓柱表面散斑向平面映射
        2.1.1 基于雙目攝影技術(shù)的圓柱表面散斑的三維定位
        2.1.2 圓柱擬合數(shù)學(xué)模型
        2.1.3 圓柱表面散斑向平面映射
    2.2 數(shù)字圖像相關(guān)方法的測(cè)試原理
        2.2.1 試件準(zhǔn)備
        2.2.2 加載前后圖像采集
        2.2.3 數(shù)字圖像相關(guān)運(yùn)算
    2.3 本章小結(jié)
3 數(shù)字圖像相關(guān)方法的基礎(chǔ)理論
    3.1 虛擬二維散斑圖像的位移表征模式
        3.1.1 虛擬二維散斑圖像的零應(yīng)變位移模式
        3.1.2 虛擬二維散斑圖像的常應(yīng)變位移模式
        3.1.3 虛擬二維散斑圖像的基于節(jié)點(diǎn)的位移模式
    3.2 相關(guān)系數(shù)
    3.3 相關(guān)搜索方法
        3.3.1 整像素位移相關(guān)搜索
        3.3.2 粗細(xì)搜索法
        3.3.3 十字搜索法與爬山搜索法
        3.3.4 鄰近域搜索法
    3.4 亞像素位移求解方法
        3.4.1 基于二次曲面擬合的亞像素位移算法
        3.4.2 基于梯度的亞像素位移算法
        3.4.3 Newton-Raphson迭代算法
    3.5 基于位移場(chǎng)的應(yīng)變計(jì)算方法
        3.5.1 基于二維一次函數(shù)的局部最小二乘擬合法
        3.5.2 基于二維二次函數(shù)的局部最小二乘擬合法
    3.6 本章小結(jié)
4 三軸圓柱試件的應(yīng)變場(chǎng)測(cè)量模擬分析
    4.1 生成模擬散斑圖
    4.2 應(yīng)變場(chǎng)測(cè)量模擬分析
        4.2.1 均勻應(yīng)變場(chǎng)
        4.2.2 非均勻應(yīng)變場(chǎng)
        4.2.3 擬合函數(shù)對(duì)應(yīng)變測(cè)量誤差的影響
    4.3 本章小結(jié)
5 相機(jī)標(biāo)定及測(cè)量實(shí)驗(yàn)
    5.1 相機(jī)標(biāo)定原理及方法
        5.1.1 相機(jī)標(biāo)定原理
        5.1.2 單目標(biāo)定方法
        5.1.3 雙目標(biāo)定方法
    5.2 圖像畸變校正
        5.2.1 畸變校正原理
        5.2.2 圖像畸變校正
    5.3 測(cè)量實(shí)驗(yàn)
        5.3.1 實(shí)驗(yàn)測(cè)量過(guò)程
        5.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
    A. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[10]鋁合金對(duì)接焊縫幾何云紋干涉測(cè)量法和數(shù)字相關(guān)方法應(yīng)變測(cè)試研究[J]. 楊國(guó)標(biāo),朱啟榮,曾偉明,朱金龍.  計(jì)量學(xué)報(bào). 2007(03)

博士論文
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[2]數(shù)字圖像相關(guān)方法及其在材料力學(xué)性能測(cè)試中的應(yīng)用[D]. 劉小勇.吉林大學(xué) 2012
[3]數(shù)字圖像相關(guān)及其在若干工程測(cè)試中的應(yīng)用[D]. 張蕊.華南理工大學(xué) 2011
[4]數(shù)字散斑相關(guān)方法理論和應(yīng)用研究[D]. 陳俊達(dá).清華大學(xué) 2007
[5]數(shù)字散斑相關(guān)方法的研究和應(yīng)用[D]. 孟利波.清華大學(xué) 2005
[6]數(shù)字散斑相關(guān)方法及其在力學(xué)測(cè)量中的應(yīng)用[D]. 高建新.清華大學(xué) 1989

碩士論文
[1]人體重量一維分布測(cè)量系統(tǒng)的精度保障與實(shí)用化研究[D]. 聶書(shū)嚴(yán).重慶大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3157550