用双相机数字图像相关法测量钢板成形极限图以及数字全息显微术在微梁变形测量中的应用

【作者】 王强； 侯义荣； 李凯； 张东升；

【机构】 上海市应用数学和力学研究所； 上海大学力学系；

【摘要】 用双相机数字图像相关测量了金属薄板在杯突实验过程中的位移及应变场分布情况。提出了一种将标定板固定在可以万向转动的标定台上,将标定台的转动球心摆放到相机景深范围内,这样,标定板可以围绕一个固定球心向任意方向转动,且保证标定板在景深范围内,以此减少人为因素的影响。为了确保达到每次实验的精度要求,在每一次相机标定后,通过对三维移动平台上的散斑或标记点进行三维移动,对所得标定参数下三个方向的测量精度进行验证,确保其有效性,进而将该标定参数用于真正的实验测量中,保证所需实验结果的精度。实验结果证明了该方法测量成形极限图的可行性,万向标定台的使用对标定操作提供了方便且减少人为因素对标定参数误差的影响,三维平台验证标定参数则确保了实验结果的有效性。数字全息技术用CCD记录全息图,计算机重建数字化光场,比之于繁琐的传统光学全息技术,其具有巨大的优势。在光学测量领域,由于数字全息技术提供了数字化的光波场,因此可以直接提取光场的位相信息,从而使数字化的全息干涉测量得以实现。近年来,数字全息显微术得到了较快的发展,该方法特别适合于对微小物体的研究。我们用此方法对微梁的变形进行了测量,实现了对测量物体的自动聚焦、自动识别以及变形信息的自动提取。该方法首先根据重建物像的对比度特征实现对物体的自动聚焦,而后采用阀值化处理以及图像形态学的方法对物体进行识别,最后对物体变形的位相信息进行提取并解包络,从而实现了对微梁的变形测量。更多还原