魯棒數(shù)字圖像相關(guān)法及其在應(yīng)變測(cè)量中的應(yīng)用研究.pdf

1、汽車開發(fā)涉及到材料選擇、零件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析以及整車性能測(cè)試等過程。針對(duì)其中力學(xué)性能相關(guān)的測(cè)試，傳統(tǒng)接觸式測(cè)試手段，如應(yīng)變計(jì)、引伸計(jì)等測(cè)量方式，無法測(cè)量小尺寸試件，對(duì)于大變形測(cè)量也失效，并且只能獲得有限的局部平均數(shù)據(jù)。數(shù)字圖像相關(guān)法作為一種新興的非接觸式測(cè)量手段，將材料表面的變形測(cè)量轉(zhuǎn)化為材料表面灰度區(qū)域特征的匹配問題，具有測(cè)量對(duì)象廣泛、測(cè)量精度高、可測(cè)量全場(chǎng)變形等優(yōu)點(diǎn)，在材料力學(xué)性能測(cè)試中得到了廣泛應(yīng)用。
　　目前數(shù)字圖像相關(guān)法的研

2、究主要圍繞提高該算法的精度和擴(kuò)展算法的應(yīng)用范圍這兩方面，基于此，本文的主要研究?jī)?nèi)容分述如下：
　　(1)變形參數(shù)可控的仿真散斑圖為算法分析提供有效手段。本文提出基于反向映射法的變形散斑圖生成方法，該方法原理簡(jiǎn)單易懂，并且易于編程實(shí)現(xiàn)。
　　(2)提出基于相關(guān)熵準(zhǔn)則的魯棒數(shù)字圖像相關(guān)法。對(duì)于形函數(shù)無法準(zhǔn)確描述非連續(xù)變形或成像系統(tǒng)噪聲引起的灰度偏差，通過相關(guān)熵準(zhǔn)則中的核寬參數(shù)自動(dòng)定位區(qū)域匹配時(shí)的大灰度偏差點(diǎn)，并給予較小的權(quán)值，從

3、而控制大偏差點(diǎn)對(duì)匹配計(jì)算的負(fù)面影響，提高計(jì)算精度。
　　(3)針對(duì)應(yīng)變場(chǎng)的計(jì)算，本文首先對(duì)魯棒數(shù)字圖像相關(guān)法計(jì)算得到的位移場(chǎng)進(jìn)行平滑，基于正則化方法懲罰位移場(chǎng)噪聲項(xiàng)，后對(duì)該平滑后位移場(chǎng)進(jìn)行差分，從而獲得更加平滑的應(yīng)變場(chǎng)分布。
　　(4)將魯棒數(shù)字圖像相關(guān)法應(yīng)用到實(shí)際變形測(cè)量中。對(duì)于連續(xù)變形，將魯棒數(shù)字圖像相關(guān)法測(cè)量結(jié)果與引伸計(jì)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，驗(yàn)證連續(xù)變形測(cè)量的有效性；對(duì)于非連續(xù)變形，利用魯棒數(shù)字圖像相關(guān)法測(cè)量含孔碳纖維試件孔