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基于角点相关匹配识别的试样变形测量方法研究
1
作者
邵龙潭
唐孝强
郭晓霞
《岩土力学》
北大核心
2025年第2期665-672,共8页
将数字图像测量技术应用于常规土工三轴试验,成功解决了传统变形测量中的诸多难题,显著提升了测量精度与效率。但高像素图像中灰度阶层的多样性和渐变性使得梯度迭代计算变得复杂,角点附近存在多个潜在的角点候选位置,直接影响了亚像素...
将数字图像测量技术应用于常规土工三轴试验,成功解决了传统变形测量中的诸多难题,显著提升了测量精度与效率。但高像素图像中灰度阶层的多样性和渐变性使得梯度迭代计算变得复杂,角点附近存在多个潜在的角点候选位置,直接影响了亚像素角点定位精度。为了解决亚像素角点检测算法的定位偏差问题,针对已研发的土工三轴试验试样全表面变形数字图像测量系统,提出了基于角点相关匹配识别的亚像素角点检测方法。该方法首先运用Harris检测算法从原始图像中提取整像素角点坐标,随后以这些角点为中心构建固定尺寸的灰度子区。通过子区间的相关匹配迭代处理,获取了初始整像素角点在变形后的亚像素级位移。在模拟试样仿射变形试验中,改进后的算法在继承角点特征稳健识别的基础上,具有良好的仿射不变性,平均绝对误差降低了80.5%,大幅度提高了三轴试验试样全表面变形测量精度。
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关键词
角点相关匹配
数字图像测量
定位偏差
灰度子区
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职称材料
基于数字散斑图像的应变测试技术
2
作者
李盘文
《电子测量技术》
北大核心
2025年第11期187-193,共7页
传统接触式应变片在航空结构测试等场景中存在易引入干扰、无法实现全场测量等局限性。为克服这些挑战,本文研究并实现了一种基于数字散斑图像技术的非接触、全场应变测量方法。采用双目立体视觉系统,对表面制备了随机散斑图案的等强度...
传统接触式应变片在航空结构测试等场景中存在易引入干扰、无法实现全场测量等局限性。为克服这些挑战,本文研究并实现了一种基于数字散斑图像技术的非接触、全场应变测量方法。采用双目立体视觉系统,对表面制备了随机散斑图案的等强度梁试件,在-20 N~+20 N的载荷下采集图像。通过数字图像算法计算试件表面的位移场,进而获得指定区域的平均轴向应变。将数字散斑图像测量结果与粘贴在同一试件相同区域的电阻式应变片测量系统(全桥配置)的测量结果及理论计算应变值进行了系统性对比分析。结果表明:在±176με范围内,数字散斑图像测量系统的平均测量误差相比与应变片测量系统降低了5.3%;此外,通过对测量数据进行线性拟合分析,数字散斑图像测量系统在灵敏度和零点稳定性方面均展现出一定优势,其应变随载荷变化的曲线更接近线性关系且无零点偏移。
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关键词
数字散斑图像
应变测量
应变片
非接触测量
双目立体视觉
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职称材料
基于SVM模型的亚像素位移测量方法的研究
3
作者
沈澍
孙磊磊
+2 位作者
孙义杰
张浩
王森
《小型微型计算机系统》
北大核心
2025年第5期1156-1160,共5页
亚像素位移测量算法常见的有曲面拟合法、梯度法和插值法等,论文介绍了一种基于支持向量机(SVM)模型的亚像素位移测量方法,提出一种用于计算物体移动前后两幅图像的相关值来表征亚像素位移的梯度加权求和法.利用计算机模拟生成一系列以0...
亚像素位移测量算法常见的有曲面拟合法、梯度法和插值法等,论文介绍了一种基于支持向量机(SVM)模型的亚像素位移测量方法,提出一种用于计算物体移动前后两幅图像的相关值来表征亚像素位移的梯度加权求和法.利用计算机模拟生成一系列以0.001pixel步调的图像,其中70%作为训练集,30%作为测试集,为了检验该模型抗噪性,在生成的图像中添加不同方差的高斯噪声,并将其与曲面拟合法和梯度法进行比较,结果表明在精度要求为0.01pixel时,采用SVM法在保证高精度的情况下其抗噪性优于曲面拟合法和梯度法,其噪声方差上限为0.015,具有很好的鲁棒性可用于实际物体位移的高精度测量.
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关键词
支持向量机(SVM)
亚像素位移
数字图像相关法(DICM)
梯度加权求和法
高斯噪声
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职称材料
基于超构透镜的实验力学测试技术初探
4
作者
张炜
赵洲
+3 位作者
嵇煜
曾飞
陈沐谷
施圣贤
《力学学报》
北大核心
2025年第2期349-360,共12页
超构透镜是一种新兴的平面纳米光学元件,具有超薄、超轻的显著优点以及对入射光高度灵活的调控能力,正逐步展现出替代传统光学透镜的潜质.当前,有关超构透镜的研究集中于其光学性能提升及超材料迭代等,鲜有研究尝试将超构透镜应用于传...
超构透镜是一种新兴的平面纳米光学元件,具有超薄、超轻的显著优点以及对入射光高度灵活的调控能力,正逐步展现出替代传统光学透镜的潜质.当前,有关超构透镜的研究集中于其光学性能提升及超材料迭代等,鲜有研究尝试将超构透镜应用于传统力学测试领域,且超构透镜在先进光学诊断技术中的应用前景尚不明确.文章据此分别介绍了基于自主设计的双目超构透镜的粒子图像测速技术(Meta-PIV)以及数字图像相关技术(Meta-DIC)及其前期研究结论,并分别开展了实验验证,结果表明:经雷诺数为2000的涡环实验验证,所提出的双目超构透镜PIV系统可以实现2D-3C速度场的测量,并具有时间分辨的流动分析能力.涡环验证实验中,Meta-PIV系统对涡环直径的测量误差约为1.25%;基于双目超构透镜的DIC测试系统可以实现对目标X,Y和Z三方向的位移与应变场测量,测量精度与传统Stereo-DIC系统相比误差低于10%,且在Y方向测量误差低于1%.涉及的研究工作旨在为超构透镜在力学测试领域的应用提供新思路,并为后续研究提供参考数据.
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关键词
超构透镜
粒子图像测速
数字图像相关
光场成像
三维测量
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职称材料
基于单目视觉的弹性轴静态扭矩测量方法
5
作者
袁治未
陈爱军
+2 位作者
林杰俊
胡佳成
蔡晋辉
《计量学报》
北大核心
2025年第6期891-898,共8页
基于单目视觉法,利用数字图像相关法、曲面映射法和扭转位移梯度法对弹性轴静态扭矩进行了测量。采用数字图像相关法计算参考图像与变形图像各子区的像素相对位移量,针对轴体扭转时产生离面位移的问题引入曲面映射法对位移量进行补偿,...
基于单目视觉法,利用数字图像相关法、曲面映射法和扭转位移梯度法对弹性轴静态扭矩进行了测量。采用数字图像相关法计算参考图像与变形图像各子区的像素相对位移量,针对轴体扭转时产生离面位移的问题引入曲面映射法对位移量进行补偿,利用扭转位移梯度法计算得到轴体扭矩值,减少了相机标定步骤和材料非均质性带来的误差。进行了曲面映射法补偿扭转位移前后的对比实验和两点差值法与扭转位移梯度法的对比实验,验证了扭矩测量方法的可行性,加入曲面映射法后,扭矩测量系统的满量程相对误差最高减小了0.28%;应用扭转位移梯度法后,系统的满量程相对误差最高减小了2.55%。对不同轴径轴体进行的扭矩测量实验结果表明:对于不同轴径轴体扭矩的测量,满量程相对误差在±1.22%以内。
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关键词
力学计量
扭矩测量
弹性轴
单目视觉
数字图像相关法
曲面映射
扭转位移梯度法
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职称材料
基于改进白鲨优化的DIC位移测量方法
6
作者
李君
雷宗宇
+1 位作者
蔡子峥
付海波
《激光技术》
北大核心
2025年第3期368-375,共8页
为了提高数字图像相关方法中整像素位移搜索算法的性能,引入了白鲨优化算法,并通过采用tent混沌映射、引入动态非线性时间因子、设置自动终止条件和增加三步搜索法等措施进行改进。为了提高亚像素位移求解精度和效率,将双三次插值、改...
为了提高数字图像相关方法中整像素位移搜索算法的性能,引入了白鲨优化算法,并通过采用tent混沌映射、引入动态非线性时间因子、设置自动终止条件和增加三步搜索法等措施进行改进。为了提高亚像素位移求解精度和效率,将双三次插值、改进的白鲨优化算法和曲面拟合法相结合,提出了一种改进的曲面拟合法,通过数值模拟实验和低碳钢拉伸实验对算法的性能进行分析。结果表明,改进的白鲨优化算法搜索成功率高达100%,计算时间与粒子群算法相当,仅是粗-细搜索法的1/4;改进的曲面拟合法的计算精度与牛顿-拉普森(N-R)法相当,但计算耗时仅为N-R法的3.50%;改进的白鲨优化算法可快速、准确地实现整像素位移搜索;改进的曲面拟合法具有较高的计算精度和计算效率,且在实际测量中依旧能保持较好的稳定性。该研究为数字图像相关方法的改进和应用提供了参考。
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关键词
测量与计量
数字图像相关方法
白鲨优化算法
曲面拟合法
位移测量
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职称材料
基于改进SIFT特征匹配的数字图像相关变形初值估计
7
作者
孙虹
孙金旺
+3 位作者
雷经发
赵汝海
李永玲
张淼
《兵器装备工程学报》
北大核心
2025年第5期256-265,312,共11页
针对数字图像相关法的初值影响图像亚像素求解精度和计算效率的问题,提出一种基于改进SIFT特征匹配的初值估计方法。通过SIFT算子检测特征点,使用高斯圆形窗口建立40维降维特征向量,并对窗口内像素点进行加权处理,提高算法匹配准确性;...
针对数字图像相关法的初值影响图像亚像素求解精度和计算效率的问题,提出一种基于改进SIFT特征匹配的初值估计方法。通过SIFT算子检测特征点,使用高斯圆形窗口建立40维降维特征向量,并对窗口内像素点进行加权处理,提高算法匹配准确性;然后利用特征匹配对误匹配点进行筛选,获得图像变形前后点对坐标;最后采用基于RANSAC的初值估计方案,独立估计每个兴趣点的变形初值,并将估计初值代入反向合成高斯牛顿算法迭代求解亚像素位移。通过模拟散斑平移实验和聚氯乙烯(PVC)/热塑性聚氨酯(TPU)共混材料拉伸实验对算法性能进行分析。结果表明:当实验材料单轴拉伸一侧发生最大25%变形时,所提方法仍能有效获取稳定可靠的估计初值,兴趣点位移计算准确率可达99.9%以上,相较于传统特征匹配的初值估计方法在计算精度和效率方面都有更好的表现。
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关键词
图像处理
数字图像相关
光学测量
特征匹配
改进SIFT算法
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职称材料
数字图像相关法的量值溯源方法及计量校准装置
8
作者
吴禹
袁静
+2 位作者
王丽芳
薛瑞
唐依文
《重庆大学学报》
北大核心
2025年第8期111-122,共12页
针对当前数字图像相关法存在校准方法缺乏系统性、量值溯源体系不完善的问题,提出一种基于激光干涉测量技术的校准方法,并结合自主设计局部变形测量光路系统实现精准测量。通过有限元数值模拟,系统研究了拉伸荷载下应变板的应力刚化效...
针对当前数字图像相关法存在校准方法缺乏系统性、量值溯源体系不完善的问题,提出一种基于激光干涉测量技术的校准方法,并结合自主设计局部变形测量光路系统实现精准测量。通过有限元数值模拟,系统研究了拉伸荷载下应变板的应力刚化效应。基于理论分析与试验验证,建立了环境温度荷载作用下的应变板热-力耦合变形模型,量化了应变板表面对流换热性能对应变测量结果的影响。通过引入阿贝误差补偿机制,有效抑制了应变板拉伸过程中极微小弯曲变形导致的非线性误差。此外,系统分析了测量过程中各影响量引入的标准不确定度分量及校准装置整体不确定度,并完成了应变校准试验。结果表明,所提出的基于激光干涉原理的数字图像相关法校准装置可将标准应变场的测量不确定度降低至1.9%~0.83%。
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关键词
数字图像相关法
应变
量值溯源
有限元法
阿贝误差
对流换热
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职称材料
基于视频的振动测量技术研究进展
被引量:
2
9
作者
单明广
党萌萌
+4 位作者
熊雪芬
梁璐沂
刘磊
刘彬
钟志
《实验技术与管理》
CAS
北大核心
2024年第3期1-18,共18页
振动测量是保障结构安全和良好状态的基本手段。高精度的振动测量可为结构设计、安装调试、健康管理等振动试验提供精确的输入与响应测试。相较于传统的振动测量手段,基于视频的振动测量技术将相机的全部像素转化为高精度振动传感器,利...
振动测量是保障结构安全和良好状态的基本手段。高精度的振动测量可为结构设计、安装调试、健康管理等振动试验提供精确的输入与响应测试。相较于传统的振动测量手段,基于视频的振动测量技术将相机的全部像素转化为高精度振动传感器,利用视频图像方式让人们肉眼可视结构在物理世界的真实振动形态,具有非接触、全视场、高空间分辨率、灵活方便等优点,近年来受到业界的广泛关注。该文主要介绍了视频振动测量技术的系统构成与测量过程、当前主要方法和相关技术最新进展,并总结了视频振动测量技术与其他技术相比存在的优势。通过分析与对比,肯定了视频方法是解决振动测量问题的有效手段和对传统测量方法的有力补充,随着相关技术和硬件设备的发展,视频振动测量方法将具有越来越大的研究意义和应用价值。
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关键词
视频振动测量
数字图像相关
目标跟踪
光流法
视频运动放大
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职称材料
船舶板架结构变形场测量技术研究
10
作者
李生鹏
韦朋余
+3 位作者
刘豪
戴泽宇
张若楠
宋培龙
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2024年第10期1599-1610,共12页
船舶结构强度试验过程中,传统的离散点变形测量技术难以获得结构的全场变形数据,因而无法有效揭示结构的渐进破坏过程。本文基于数字图像相关和三维激光扫描原理,提出适用于船舶板架结构变形测量的位移形函数与子区相关性准则,发展定量...
船舶结构强度试验过程中,传统的离散点变形测量技术难以获得结构的全场变形数据,因而无法有效揭示结构的渐进破坏过程。本文基于数字图像相关和三维激光扫描原理,提出适用于船舶板架结构变形测量的位移形函数与子区相关性准则,发展定量可控的数字散斑场制作方法,形成船舶板架结构几何形貌测量方法,建立船舶板架结构变形场测量技术;在此基础上,开展船舶板架结构模型变形场演化过程测量试验,获得模型在纵向压缩载荷所用下的结构变形场,尤其是模型结构临界状态前后的失效演化行为,揭示船舶板架结构变形场的时空演化规律,可为实船结构的失效模式识别提供基础测量技术手段。
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关键词
船舶板架结构
数字图像相关
三维激光扫描
变形场测量
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职称材料
基于无透镜傅里叶变换数字全息的结构形貌测量
被引量:
2
11
作者
张娅雅
段俊萍
张斌珍
《光通信技术》
北大核心
2024年第5期91-96,共6页
为了精确测量物体的形貌信息,提出了一种基于无透镜傅里叶变换数字全息的成像系统。首先,分析了无透镜傅里叶变换数字全息的成像原理,引入了倾斜平面校正方法;然后,搭建了成像系统平台,通过实验验证系统的成像性能。实验结果表明:系统...
为了精确测量物体的形貌信息,提出了一种基于无透镜傅里叶变换数字全息的成像系统。首先,分析了无透镜傅里叶变换数字全息的成像原理,引入了倾斜平面校正方法;然后,搭建了成像系统平台,通过实验验证系统的成像性能。实验结果表明:系统的实际分辨率为57.02 lp/mm。测量结果的相对误差仅为3.95%,充分验证了该系统卓越的成像性能。
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关键词
数字全息
形貌测量
相衬成像
反射式成像
无透镜傅里叶变换成像
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职称材料
基于卷积神经网络UNet++的散斑图像变形测量方法
12
作者
陈强
梁浚哲
梁晋
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期202-213,共12页
为了进一步提高深度学习在散斑图像变形测量领域的测量精度和泛化能力,提出了一种散斑图像的变形场测量方法,该方法基于图像分割网络UNet++,并融入残差块和坐标注意力机制分别测量散斑图像的位移场和应变场。为了提高网络的泛化性能,在H...
为了进一步提高深度学习在散斑图像变形测量领域的测量精度和泛化能力,提出了一种散斑图像的变形场测量方法,该方法基于图像分割网络UNet++,并融入残差块和坐标注意力机制分别测量散斑图像的位移场和应变场。为了提高网络的泛化性能,在Hermite数据集的基础上增添了真实试验中的散斑图案以及亮度变化,构建了适应于该网络的全新数据集。对该方法与现有深度学习方法在自建数据集和公开数据集上分别进行测试,结果表明:所提方法在所有测试中均取得了最高的平均精度和最优的鲁棒性;其他网络在具有亮度变化的数据集中几乎失效,而所提网络依然能准确测量出变形场;在DIC挑战数据集中Star5图像集和Star6图像集上,所提网络获得了最低的性能度量指标,分别为1.372和0.003 7。
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关键词
光学测量
形变测量
卷积神经网络
数字图像相关法
深度学习
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职称材料
TC4钛合金板数字图像相关的受力成形破坏研究
被引量:
1
13
作者
马时凯
王立忠
+1 位作者
付白强
张振
《机械设计与制造》
北大核心
2024年第6期234-238,共5页
为了探究TC4钛合金板成形过程中因受尖顶力作用产生的应力集中导致板材破裂的问题。分别在常温(20℃)和100℃下,采用尖顶顶头对0.5mm厚宽120mm和宽70mm的TC4钛合金试件分别进行成形-破坏试验,利用数字图像相关法(DIC)对钛合金板材的整...
为了探究TC4钛合金板成形过程中因受尖顶力作用产生的应力集中导致板材破裂的问题。分别在常温(20℃)和100℃下,采用尖顶顶头对0.5mm厚宽120mm和宽70mm的TC4钛合金试件分别进行成形-破坏试验,利用数字图像相关法(DIC)对钛合金板材的整个成形-破坏过程进行图像采集,通过匹配计算获取钛合金板材在整个过程中的全场位移和应变云图以及相关数据,并对获取的数据进行对比分析。实验结果显示:TC4钛合金在破裂前一刻位移Y的变化趋势在垂直方向上呈现出明显的非对称性,而位移X、位移Z,位移则呈现出近似同心圆的形状;通过对获取的数据进行分析,证明温度会影响试件的应变分布;常温下破裂前一刻应变云图近似对称分布,而100℃下应变云图沿中心垂直方向呈现非对称分布。该实验为后续对TC4钛合金板材的受力分析,位移应变研究提供了有效参考。
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关键词
TC4钛合金板材位移测量
温度
数字图像相关法
成形破坏实验
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职称材料
基于非接触式测量技术的高强螺栓预紧力检测方法研究
被引量:
1
14
作者
夏凯峰
石和杰
李涛
《建筑科学与工程学报》
CAS
北大核心
2024年第5期93-101,共9页
为了研究非接触式测量技术检测高强螺栓预紧力的可行性,以8.8级M16高强螺栓为研究对象,采用有限元软件对高强螺栓施加预紧力进行了模拟,分析了不同螺栓预紧力下螺帽表面应变分布。通过电阻应变片检测试验测量了高强螺栓施加预紧力过程...
为了研究非接触式测量技术检测高强螺栓预紧力的可行性,以8.8级M16高强螺栓为研究对象,采用有限元软件对高强螺栓施加预紧力进行了模拟,分析了不同螺栓预紧力下螺帽表面应变分布。通过电阻应变片检测试验测量了高强螺栓施加预紧力过程中的螺帽表面应变,将测量结果与模拟结果进行对比,验证了有限元模拟的正确性和螺栓预紧力与螺帽表面应变之间的线性关系。采用三维数字图像相关法检测了高强螺栓预紧力施加过程中的螺帽表面应变,并与有限元分析结果进行了对比。最后,采用正态分布完全样本可靠度置信下限计算方法得到了20%失效概率、50%置信度下的8.8级M16高强螺栓螺帽表面应变检测目标值。结果表明:采用三维数字图像相关法通过检测螺帽表面应变从而确定高强螺栓预紧力理论上是可行的。
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关键词
三维数字图像相关法
高强螺栓
预紧力
表面应变
非接触式测量
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职称材料
基于数字图像处理的温度检测算法研究
被引量:
18
15
作者
李汉舟
潘泉
+2 位作者
张洪才
赵春晖
冯旻
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2003年第6期195-199,共5页
介绍了基于数字图像处理的温度检测技术原理。针对神经网络温度计算法在计算煤炉的温度时存在较大误差问题,提出用最小二乘法和改进输入的神经网络法计算温度。这两种算法以彩色CCD摄像机输出的三基色之间的比值为自变量或输入量,更好...
介绍了基于数字图像处理的温度检测技术原理。针对神经网络温度计算法在计算煤炉的温度时存在较大误差问题,提出用最小二乘法和改进输入的神经网络法计算温度。这两种算法以彩色CCD摄像机输出的三基色之间的比值为自变量或输入量,更好地体现了比色测温原理,因此能较好地消除在实际测温过程中黑度系数、烟尘和火焰脉动对计算结果带来的影响。通过在煤炉上的实验表明,这两种方法的计算精度均高于原神经网络法的精度,而改进输入的神经网络温度算法的计算精度略高于最小二乘法的计算精度,而最小二乘法更加简单实用。
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关键词
温度检测算法
数字图像处理
神经网络
最小二乘法
工业锅炉
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职称材料
利用数字图像处理技术测量直齿圆柱齿轮几何尺寸
被引量:
50
16
作者
张少军
苟中魁
+2 位作者
李庆利
李忠富
金剑
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
2004年第6期619-625,共7页
研究了采用数字图像处理技术实现对直齿圆柱齿轮几何尺寸的非接触式测量。首先对CCD摄像机拍摄的图像进行畸变校正与滤波去噪,然后对图像进行阈值分割,采用基于数学形态法的四邻域腐蚀来获得单像素宽的图像边缘。针对齿轮的边缘轮廓形...
研究了采用数字图像处理技术实现对直齿圆柱齿轮几何尺寸的非接触式测量。首先对CCD摄像机拍摄的图像进行畸变校正与滤波去噪,然后对图像进行阈值分割,采用基于数学形态法的四邻域腐蚀来获得单像素宽的图像边缘。针对齿轮的边缘轮廓形状特征,运用重心法、最小二乘拟合、Bresenham画圆法和Hough变换等原理,建立了测量齿轮齿数、模数、中心孔半径、齿顶圆半径、齿根圆半径和变位系数等齿轮几何尺寸参数的测量算法。使用1280×1024的CCD摄像机及黑白采集卡对分度圆直径为50mm的直齿圆柱齿轮进行测量实验,与人工测量值对比,绝对误差小于一个像素,在各测量参数中,最大尺寸的齿顶圆半径绝对误差值为13μm。研究结果表明:因为CCD摄像设备的分辨率越高、被测物体的尺寸越小,则测量精度越高,且为线性关系,所以,使用高分辨率CCD摄像设备并配备光学放大系统,可实现对高精度和微小直齿圆柱齿轮几何尺寸参数的测量。如使用1280×1024像素以上的CCD摄像设备测量分度圆直径5mm以下的直齿圆柱齿轮时,测量精度可在2μm以下。
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关键词
数字图像处理
齿轮测量
最小二乘法
亚像素
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职称材料
采用对象分割和图像配准方法的变电站红外预警系统
被引量:
13
17
作者
蔺丽华
吴冬梅
+3 位作者
刘健
张兴华
郑剑敏
刘巩权
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第7期1718-1724,共7页
为了早期发现变电站事故隐患,建立了一个红外温度巡检与预警系统,该系统能够自动循环采集变电站电气设备的红外图像,通过提取目标设备的温度信息进行故障判别。为了解决机械传动造成的图像位置偏差导致系统难以对感兴趣设备进行定位监...
为了早期发现变电站事故隐患,建立了一个红外温度巡检与预警系统,该系统能够自动循环采集变电站电气设备的红外图像,通过提取目标设备的温度信息进行故障判别。为了解决机械传动造成的图像位置偏差导致系统难以对感兴趣设备进行定位监测的问题,提出了一种基于对象分割和图像配准的校正方法,首先对图像进行对象分割和组态定义,并将待测目标提取出来,然后采用基于相位相关和Harris角点匹配的图像配准方法对序列偏差图像进行配准。使用上述方法对某变电站中获取的15组电气设备红外遥视图像进行了实验,平均正确匹配率达到93.3%,并且配准精度较高,达到了亚像素级。实验表明该方法能够对偏差图像进行有效校正,使系统能够及时准确地获得设备部件的温度,保障监测系统的可靠运行。
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关键词
变电站
红外测温
红外图像
数字图像处理
图像配准
对象分割
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职称材料
数字激光散斑图像的极值位移测量法
被引量:
10
18
作者
邱天
郭立
+2 位作者
李东晖
刘秀娟
朱俊株
《光电工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006年第9期59-62,共4页
通过对数字激光散斑特性的研究,提出了一种利用激光散斑图像的极值点进行二维位移测量的极值位移测量法。该方法采集发生位移前后的两幅数字激光散斑图像,分别寻找它们的极值点,利用极值点之间的相互关系以及极值点对出现概率较高的特点...
通过对数字激光散斑特性的研究,提出了一种利用激光散斑图像的极值点进行二维位移测量的极值位移测量法。该方法采集发生位移前后的两幅数字激光散斑图像,分别寻找它们的极值点,利用极值点之间的相互关系以及极值点对出现概率较高的特点,测量出散斑图像的位移。改进后,该算法能够测量亚像素级的位移,且运算速度较快。
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关键词
激光散斑
散斑图像
位移测量
数字图像处理
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职称材料
简析光学系统自动调焦的方法
被引量:
30
19
作者
梁翠萍
李清安
+1 位作者
乔彦峰
朱玮
《电光与控制》
北大核心
2006年第6期93-96,共4页
自动调焦技术已经广泛应用于各种光学仪器中。常见的调焦方法,从基本原理上可分成基于物方测距的主动式和基于像检测法的被动式两大类。主动、被动式自动对焦方式各有千秋,主动式由系统主动发出光波,可以在低反差、弱光线下对焦,但当被...
自动调焦技术已经广泛应用于各种光学仪器中。常见的调焦方法,从基本原理上可分成基于物方测距的主动式和基于像检测法的被动式两大类。主动、被动式自动对焦方式各有千秋,主动式由系统主动发出光波,可以在低反差、弱光线下对焦,但当被摄体能吸收或反射光或波时对焦困难。被动式直接接收来自景物自身的反光,对具有一定亮度的被摄体能理想地自动对焦,自身不要发射系统,耗能少,有利于小型化。被动法中的以数字图像处理作为调焦检测函数的方法,理想的评价函数要求无偏性、单峰性、能反映离焦的极性、对噪声敏感度低等。为提高效率,往往还希望计算量尽可能地小。文章介绍了目前应用于光学系统的几种基于光电测试和图像处理的自动调焦方法。
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关键词
自动调焦
测距
聚焦
数字图像处理
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职称材料
基于数字图像处理的位移测量
被引量:
10
20
作者
李文炳
冯平
+1 位作者
蔡增伸
叶蔚嫦
《浙江工业大学学报》
CAS
2004年第6期688-691,共4页
对于位移测量,有成千上万种测量方法,随着科技的发展,非接触式的测量方法特别是非接触的光学测量方法尤其受到科学家们的重视。通过结合光学测量和数字图像处理的思路,详细介绍了sobel算子工作的数学原理和位移计算公式,并利用MATLAB软...
对于位移测量,有成千上万种测量方法,随着科技的发展,非接触式的测量方法特别是非接触的光学测量方法尤其受到科学家们的重视。通过结合光学测量和数字图像处理的思路,详细介绍了sobel算子工作的数学原理和位移计算公式,并利用MATLAB软件通过sobel算子对单向拉伸(或压缩)夹头局部图像进行边缘检测,从而进一步进行位移计算,所得计算结果与电测法所得的位移数值相比较,证实了基于数字图像处理位移测量的精确性。
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关键词
数字图像处理
位移测量
SOBEL算子
边缘检测
MATLAB软件
压缩
计算结果
非接触式
光学测量
数学原理
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职称材料
题名
基于角点相关匹配识别的试样变形测量方法研究
1
作者
邵龙潭
唐孝强
郭晓霞
机构
大连理工大学工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室
大连理工大学工程力学系
出处
《岩土力学》
北大核心
2025年第2期665-672,共8页
基金
国家自然科学基金(No.52079018)
大连理工大学中白学院国际合作基金(No.ICR2305)。
文摘
将数字图像测量技术应用于常规土工三轴试验,成功解决了传统变形测量中的诸多难题,显著提升了测量精度与效率。但高像素图像中灰度阶层的多样性和渐变性使得梯度迭代计算变得复杂,角点附近存在多个潜在的角点候选位置,直接影响了亚像素角点定位精度。为了解决亚像素角点检测算法的定位偏差问题,针对已研发的土工三轴试验试样全表面变形数字图像测量系统,提出了基于角点相关匹配识别的亚像素角点检测方法。该方法首先运用Harris检测算法从原始图像中提取整像素角点坐标,随后以这些角点为中心构建固定尺寸的灰度子区。通过子区间的相关匹配迭代处理,获取了初始整像素角点在变形后的亚像素级位移。在模拟试样仿射变形试验中,改进后的算法在继承角点特征稳健识别的基础上,具有良好的仿射不变性,平均绝对误差降低了80.5%,大幅度提高了三轴试验试样全表面变形测量精度。
关键词
角点相关匹配
数字图像测量
定位偏差
灰度子区
Keywords
corner-point correlation matching
digital
image
measur
ement
localization bias
grayscale subregions
分类号
TU411 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
基于数字散斑图像的应变测试技术
2
作者
李盘文
机构
中国飞行试验研究院
出处
《电子测量技术》
北大核心
2025年第11期187-193,共7页
文摘
传统接触式应变片在航空结构测试等场景中存在易引入干扰、无法实现全场测量等局限性。为克服这些挑战,本文研究并实现了一种基于数字散斑图像技术的非接触、全场应变测量方法。采用双目立体视觉系统,对表面制备了随机散斑图案的等强度梁试件,在-20 N~+20 N的载荷下采集图像。通过数字图像算法计算试件表面的位移场,进而获得指定区域的平均轴向应变。将数字散斑图像测量结果与粘贴在同一试件相同区域的电阻式应变片测量系统(全桥配置)的测量结果及理论计算应变值进行了系统性对比分析。结果表明:在±176με范围内,数字散斑图像测量系统的平均测量误差相比与应变片测量系统降低了5.3%;此外,通过对测量数据进行线性拟合分析,数字散斑图像测量系统在灵敏度和零点稳定性方面均展现出一定优势,其应变随载荷变化的曲线更接近线性关系且无零点偏移。
关键词
数字散斑图像
应变测量
应变片
非接触测量
双目立体视觉
Keywords
digital
speckle
image
s
strain
measur
ement
strain gauge
non-contact
measur
ement
stereo vision
分类号
TN915.41 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
基于SVM模型的亚像素位移测量方法的研究
3
作者
沈澍
孙磊磊
孙义杰
张浩
王森
机构
南京邮电大学计算机学院
南京工业大学交通运输工程学院
南京工业大学机械与动力工程学院
出处
《小型微型计算机系统》
北大核心
2025年第5期1156-1160,共5页
基金
国家自然科学基金面上项目(52275535)资助
江苏省高等学校自然科学研究重大项目(22KJA520010)资助
+2 种基金
江苏省研究生科研与实践创新计划项目(KYCX22_0973,SJCX22_0266,SJCX23_0273,SJCX24_0318)资助
浙江大学CAD&CG国家重点实验室开放课题项目(A2118)资助
南京邮电大学研究生教育教学改革课题项目(JGKT23_XJ07)资助.
文摘
亚像素位移测量算法常见的有曲面拟合法、梯度法和插值法等,论文介绍了一种基于支持向量机(SVM)模型的亚像素位移测量方法,提出一种用于计算物体移动前后两幅图像的相关值来表征亚像素位移的梯度加权求和法.利用计算机模拟生成一系列以0.001pixel步调的图像,其中70%作为训练集,30%作为测试集,为了检验该模型抗噪性,在生成的图像中添加不同方差的高斯噪声,并将其与曲面拟合法和梯度法进行比较,结果表明在精度要求为0.01pixel时,采用SVM法在保证高精度的情况下其抗噪性优于曲面拟合法和梯度法,其噪声方差上限为0.015,具有很好的鲁棒性可用于实际物体位移的高精度测量.
关键词
支持向量机(SVM)
亚像素位移
数字图像相关法(DICM)
梯度加权求和法
高斯噪声
Keywords
support vector machine
sub-pixel displacement
digital
image
correlation
measur
ement
gradient weighted sum method
gaussian noise
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
基于超构透镜的实验力学测试技术初探
4
作者
张炜
赵洲
嵇煜
曾飞
陈沐谷
施圣贤
机构
上海交通大学机械与动力工程学院
中国航发湖南动力机械研究所
香港城市大学电机工程系
出处
《力学学报》
北大核心
2025年第2期349-360,共12页
基金
国家自然科学基金(12172222,12302368)
航空发动机/燃气轮机国家重大专项及基础科学中心重点项目(J2019-0004-0095,2023-B-V-002-001)
+2 种基金
航空科学基金(20230046057018)
中国博士后科学基金(2023M742231)
国家资助博士后研究人员计划(GZC20231561)资助。
文摘
超构透镜是一种新兴的平面纳米光学元件,具有超薄、超轻的显著优点以及对入射光高度灵活的调控能力,正逐步展现出替代传统光学透镜的潜质.当前,有关超构透镜的研究集中于其光学性能提升及超材料迭代等,鲜有研究尝试将超构透镜应用于传统力学测试领域,且超构透镜在先进光学诊断技术中的应用前景尚不明确.文章据此分别介绍了基于自主设计的双目超构透镜的粒子图像测速技术(Meta-PIV)以及数字图像相关技术(Meta-DIC)及其前期研究结论,并分别开展了实验验证,结果表明:经雷诺数为2000的涡环实验验证,所提出的双目超构透镜PIV系统可以实现2D-3C速度场的测量,并具有时间分辨的流动分析能力.涡环验证实验中,Meta-PIV系统对涡环直径的测量误差约为1.25%;基于双目超构透镜的DIC测试系统可以实现对目标X,Y和Z三方向的位移与应变场测量,测量精度与传统Stereo-DIC系统相比误差低于10%,且在Y方向测量误差低于1%.涉及的研究工作旨在为超构透镜在力学测试领域的应用提供新思路,并为后续研究提供参考数据.
关键词
超构透镜
粒子图像测速
数字图像相关
光场成像
三维测量
Keywords
metalens
particle
image
velocimetry
digital
image
correlation
light field
imag
ing
three-dimensional
measur
ement
分类号
O434 [机械工程—光学工程]
TH74 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
基于单目视觉的弹性轴静态扭矩测量方法
5
作者
袁治未
陈爱军
林杰俊
胡佳成
蔡晋辉
机构
中国计量大学
上海船舶设备研究所
出处
《计量学报》
北大核心
2025年第6期891-898,共8页
基金
国防科工局技术基础科研“十三五”第六批项目(JSZL2019207B011)。
文摘
基于单目视觉法,利用数字图像相关法、曲面映射法和扭转位移梯度法对弹性轴静态扭矩进行了测量。采用数字图像相关法计算参考图像与变形图像各子区的像素相对位移量,针对轴体扭转时产生离面位移的问题引入曲面映射法对位移量进行补偿,利用扭转位移梯度法计算得到轴体扭矩值,减少了相机标定步骤和材料非均质性带来的误差。进行了曲面映射法补偿扭转位移前后的对比实验和两点差值法与扭转位移梯度法的对比实验,验证了扭矩测量方法的可行性,加入曲面映射法后,扭矩测量系统的满量程相对误差最高减小了0.28%;应用扭转位移梯度法后,系统的满量程相对误差最高减小了2.55%。对不同轴径轴体进行的扭矩测量实验结果表明:对于不同轴径轴体扭矩的测量,满量程相对误差在±1.22%以内。
关键词
力学计量
扭矩测量
弹性轴
单目视觉
数字图像相关法
曲面映射
扭转位移梯度法
Keywords
mechanical metrology
torque
measur
ement
elastic shafts
monocular vision
digital
image
correlation method
surface mapping
torsional displacement gradient method
分类号
TB931 [机械工程—测试计量技术及仪器]
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职称材料
题名
基于改进白鲨优化的DIC位移测量方法
6
作者
李君
雷宗宇
蔡子峥
付海波
机构
长沙理工大学桥梁结构安全控制湖南省工程实验室
长沙理工大学土木工程学院
出处
《激光技术》
北大核心
2025年第3期368-375,共8页
基金
长沙理工大学桥梁结构安全控制湖南省工程实验室开放基金资助项目(14KD07)。
文摘
为了提高数字图像相关方法中整像素位移搜索算法的性能,引入了白鲨优化算法,并通过采用tent混沌映射、引入动态非线性时间因子、设置自动终止条件和增加三步搜索法等措施进行改进。为了提高亚像素位移求解精度和效率,将双三次插值、改进的白鲨优化算法和曲面拟合法相结合,提出了一种改进的曲面拟合法,通过数值模拟实验和低碳钢拉伸实验对算法的性能进行分析。结果表明,改进的白鲨优化算法搜索成功率高达100%,计算时间与粒子群算法相当,仅是粗-细搜索法的1/4;改进的曲面拟合法的计算精度与牛顿-拉普森(N-R)法相当,但计算耗时仅为N-R法的3.50%;改进的白鲨优化算法可快速、准确地实现整像素位移搜索;改进的曲面拟合法具有较高的计算精度和计算效率,且在实际测量中依旧能保持较好的稳定性。该研究为数字图像相关方法的改进和应用提供了参考。
关键词
测量与计量
数字图像相关方法
白鲨优化算法
曲面拟合法
位移测量
Keywords
measur
ement and metrology
digital
image
correlation method
white shark optimizer
surface fitting method
displacement
measur
eme
分类号
TP391.41 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
TN911.73 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
基于改进SIFT特征匹配的数字图像相关变形初值估计
7
作者
孙虹
孙金旺
雷经发
赵汝海
李永玲
张淼
机构
安徽建筑大学机械与电气工程学院
工程机械智能制造安徽省教育厅重点实验室
过程装备与控制工程四川省高校重点实验室
出处
《兵器装备工程学报》
北大核心
2025年第5期256-265,312,共11页
基金
安徽省重点研究与开发计划项目(1804a09020009)
安徽省高校自然科学研究重大项目与重点项目(J2021ZA0068,KJ2021A1060,2023AH040036)
+1 种基金
安徽高校协同创新项目(GXXT-2022-019,GXXT2023-006,GXXT-2023-025)
过程装备与控制工程四川省高校重点实验室开放基金项目(GK202101,GK202308)。
文摘
针对数字图像相关法的初值影响图像亚像素求解精度和计算效率的问题,提出一种基于改进SIFT特征匹配的初值估计方法。通过SIFT算子检测特征点,使用高斯圆形窗口建立40维降维特征向量,并对窗口内像素点进行加权处理,提高算法匹配准确性;然后利用特征匹配对误匹配点进行筛选,获得图像变形前后点对坐标;最后采用基于RANSAC的初值估计方案,独立估计每个兴趣点的变形初值,并将估计初值代入反向合成高斯牛顿算法迭代求解亚像素位移。通过模拟散斑平移实验和聚氯乙烯(PVC)/热塑性聚氨酯(TPU)共混材料拉伸实验对算法性能进行分析。结果表明:当实验材料单轴拉伸一侧发生最大25%变形时,所提方法仍能有效获取稳定可靠的估计初值,兴趣点位移计算准确率可达99.9%以上,相较于传统特征匹配的初值估计方法在计算精度和效率方面都有更好的表现。
关键词
图像处理
数字图像相关
光学测量
特征匹配
改进SIFT算法
Keywords
image
processing
digital
image
correlation
optical
measur
ements
feature matching
improved SIFT algorithm
分类号
TN247 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
数字图像相关法的量值溯源方法及计量校准装置
8
作者
吴禹
袁静
王丽芳
薛瑞
唐依文
机构
重庆市计量质量检测研究院
重庆机场集团有限公司
出处
《重庆大学学报》
北大核心
2025年第8期111-122,共12页
基金
重庆市科研机构绩效激励引导专项(cstc2020jxj1X0004)。
文摘
针对当前数字图像相关法存在校准方法缺乏系统性、量值溯源体系不完善的问题,提出一种基于激光干涉测量技术的校准方法,并结合自主设计局部变形测量光路系统实现精准测量。通过有限元数值模拟,系统研究了拉伸荷载下应变板的应力刚化效应。基于理论分析与试验验证,建立了环境温度荷载作用下的应变板热-力耦合变形模型,量化了应变板表面对流换热性能对应变测量结果的影响。通过引入阿贝误差补偿机制,有效抑制了应变板拉伸过程中极微小弯曲变形导致的非线性误差。此外,系统分析了测量过程中各影响量引入的标准不确定度分量及校准装置整体不确定度,并完成了应变校准试验。结果表明,所提出的基于激光干涉原理的数字图像相关法校准装置可将标准应变场的测量不确定度降低至1.9%~0.83%。
关键词
数字图像相关法
应变
量值溯源
有限元法
阿贝误差
对流换热
Keywords
digital
image
correlation(DIC)
strain
measur
ement
metrological traceability
finite element analysis
Abbe error
convective heat transfer
分类号
O348.1 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
基于视频的振动测量技术研究进展
被引量:
2
9
作者
单明广
党萌萌
熊雪芬
梁璐沂
刘磊
刘彬
钟志
机构
哈尔滨工程大学信息与通信工程学院
哈尔滨工程大学先进船舶通信与信息技术工信部重点实验室
出处
《实验技术与管理》
CAS
北大核心
2024年第3期1-18,共18页
基金
国家重点研发计划(2022YFF0705802)
船舶振动噪声重点实验室基金(6142204220206)
2021年度黑龙江省高等教育教学改革研究项目(SJGY20210167)。
文摘
振动测量是保障结构安全和良好状态的基本手段。高精度的振动测量可为结构设计、安装调试、健康管理等振动试验提供精确的输入与响应测试。相较于传统的振动测量手段,基于视频的振动测量技术将相机的全部像素转化为高精度振动传感器,利用视频图像方式让人们肉眼可视结构在物理世界的真实振动形态,具有非接触、全视场、高空间分辨率、灵活方便等优点,近年来受到业界的广泛关注。该文主要介绍了视频振动测量技术的系统构成与测量过程、当前主要方法和相关技术最新进展,并总结了视频振动测量技术与其他技术相比存在的优势。通过分析与对比,肯定了视频方法是解决振动测量问题的有效手段和对传统测量方法的有力补充,随着相关技术和硬件设备的发展,视频振动测量方法将具有越来越大的研究意义和应用价值。
关键词
视频振动测量
数字图像相关
目标跟踪
光流法
视频运动放大
Keywords
video-based vibration
measur
ement
digital
image
correlation
target tracking
optical flow
video motion magnification
分类号
TP301 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
船舶板架结构变形场测量技术研究
10
作者
李生鹏
韦朋余
刘豪
戴泽宇
张若楠
宋培龙
机构
中国船舶科学研究中心
船舶结构安全全国重点实验室
出处
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2024年第10期1599-1610,共12页
基金
江苏省自然科学基金青年基金项目(BK20230181)
科技部重点研发计划项目(2022YFB3404800)。
文摘
船舶结构强度试验过程中,传统的离散点变形测量技术难以获得结构的全场变形数据,因而无法有效揭示结构的渐进破坏过程。本文基于数字图像相关和三维激光扫描原理,提出适用于船舶板架结构变形测量的位移形函数与子区相关性准则,发展定量可控的数字散斑场制作方法,形成船舶板架结构几何形貌测量方法,建立船舶板架结构变形场测量技术;在此基础上,开展船舶板架结构模型变形场演化过程测量试验,获得模型在纵向压缩载荷所用下的结构变形场,尤其是模型结构临界状态前后的失效演化行为,揭示船舶板架结构变形场的时空演化规律,可为实船结构的失效模式识别提供基础测量技术手段。
关键词
船舶板架结构
数字图像相关
三维激光扫描
变形场测量
Keywords
ship grillage structure
digital
image
correlation
3D laser scanning
deformation field
measuring
分类号
U661.4 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
基于无透镜傅里叶变换数字全息的结构形貌测量
被引量:
2
11
作者
张娅雅
段俊萍
张斌珍
机构
山西科技学院
中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室
出处
《光通信技术》
北大核心
2024年第5期91-96,共6页
基金
国家自然科学基金项目(5217555)资助
山西省基础研究计划资助项目(202203021222336)资助
山西省高等学校教学改革创新立项项目(J20231863)资助。
文摘
为了精确测量物体的形貌信息,提出了一种基于无透镜傅里叶变换数字全息的成像系统。首先,分析了无透镜傅里叶变换数字全息的成像原理,引入了倾斜平面校正方法;然后,搭建了成像系统平台,通过实验验证系统的成像性能。实验结果表明:系统的实际分辨率为57.02 lp/mm。测量结果的相对误差仅为3.95%,充分验证了该系统卓越的成像性能。
关键词
数字全息
形貌测量
相衬成像
反射式成像
无透镜傅里叶变换成像
Keywords
digital
holography
profile
measur
ement
phase contrast
imag
ing
reflective
imag
ing
lensless Fourier transform
imag
ing
分类号
O436 [机械工程—光学工程]
TN305.7 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
基于卷积神经网络UNet++的散斑图像变形测量方法
12
作者
陈强
梁浚哲
梁晋
机构
西安交通大学机械工程学院精密制造技术全国重点实验室
出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期202-213,共12页
基金
国家重点研发计划(No.2022YFB4601802)
国家自然科学基金(Nos.52275543,52305586)。
文摘
为了进一步提高深度学习在散斑图像变形测量领域的测量精度和泛化能力,提出了一种散斑图像的变形场测量方法,该方法基于图像分割网络UNet++,并融入残差块和坐标注意力机制分别测量散斑图像的位移场和应变场。为了提高网络的泛化性能,在Hermite数据集的基础上增添了真实试验中的散斑图案以及亮度变化,构建了适应于该网络的全新数据集。对该方法与现有深度学习方法在自建数据集和公开数据集上分别进行测试,结果表明:所提方法在所有测试中均取得了最高的平均精度和最优的鲁棒性;其他网络在具有亮度变化的数据集中几乎失效,而所提网络依然能准确测量出变形场;在DIC挑战数据集中Star5图像集和Star6图像集上,所提网络获得了最低的性能度量指标,分别为1.372和0.003 7。
关键词
光学测量
形变测量
卷积神经网络
数字图像相关法
深度学习
Keywords
Optical
measur
ements
Deformation
measur
ement
Convolutional neural network
digital
image
correlation
Deep learning
分类号
O348.1 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
TC4钛合金板数字图像相关的受力成形破坏研究
被引量:
1
13
作者
马时凯
王立忠
付白强
张振
机构
新疆大学机械工程学院
出处
《机械设计与制造》
北大核心
2024年第6期234-238,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(51865057)。
文摘
为了探究TC4钛合金板成形过程中因受尖顶力作用产生的应力集中导致板材破裂的问题。分别在常温(20℃)和100℃下,采用尖顶顶头对0.5mm厚宽120mm和宽70mm的TC4钛合金试件分别进行成形-破坏试验,利用数字图像相关法(DIC)对钛合金板材的整个成形-破坏过程进行图像采集,通过匹配计算获取钛合金板材在整个过程中的全场位移和应变云图以及相关数据,并对获取的数据进行对比分析。实验结果显示:TC4钛合金在破裂前一刻位移Y的变化趋势在垂直方向上呈现出明显的非对称性,而位移X、位移Z,位移则呈现出近似同心圆的形状;通过对获取的数据进行分析,证明温度会影响试件的应变分布;常温下破裂前一刻应变云图近似对称分布,而100℃下应变云图沿中心垂直方向呈现非对称分布。该实验为后续对TC4钛合金板材的受力分析,位移应变研究提供了有效参考。
关键词
TC4钛合金板材位移测量
温度
数字图像相关法
成形破坏实验
Keywords
Displacement
measur
ement of TC4 Titanium Alloy Plate
Temperature
digital
image
Correlation
Forming Failure Experiment
分类号
TH16 [机械工程—机械制造及自动化]
TP394.1 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
TH74 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
基于非接触式测量技术的高强螺栓预紧力检测方法研究
被引量:
1
14
作者
夏凯峰
石和杰
李涛
机构
中国铁建港航局集团有限公司武汉分公司
武汉理工大学土木工程与建筑学院
出处
《建筑科学与工程学报》
CAS
北大核心
2024年第5期93-101,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51908437)。
文摘
为了研究非接触式测量技术检测高强螺栓预紧力的可行性,以8.8级M16高强螺栓为研究对象,采用有限元软件对高强螺栓施加预紧力进行了模拟,分析了不同螺栓预紧力下螺帽表面应变分布。通过电阻应变片检测试验测量了高强螺栓施加预紧力过程中的螺帽表面应变,将测量结果与模拟结果进行对比,验证了有限元模拟的正确性和螺栓预紧力与螺帽表面应变之间的线性关系。采用三维数字图像相关法检测了高强螺栓预紧力施加过程中的螺帽表面应变,并与有限元分析结果进行了对比。最后,采用正态分布完全样本可靠度置信下限计算方法得到了20%失效概率、50%置信度下的8.8级M16高强螺栓螺帽表面应变检测目标值。结果表明:采用三维数字图像相关法通过检测螺帽表面应变从而确定高强螺栓预紧力理论上是可行的。
关键词
三维数字图像相关法
高强螺栓
预紧力
表面应变
非接触式测量
Keywords
3D-
digital
image
correlation method
high-strength bolt
pre-tightening force
surface strain
non-contact
measur
ement
分类号
TU391 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
基于数字图像处理的温度检测算法研究
被引量:
18
15
作者
李汉舟
潘泉
张洪才
赵春晖
冯旻
机构
西北工业大学自动控制系
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2003年第6期195-199,共5页
基金
陕西省自然科学基金项目(2001X23)
文摘
介绍了基于数字图像处理的温度检测技术原理。针对神经网络温度计算法在计算煤炉的温度时存在较大误差问题,提出用最小二乘法和改进输入的神经网络法计算温度。这两种算法以彩色CCD摄像机输出的三基色之间的比值为自变量或输入量,更好地体现了比色测温原理,因此能较好地消除在实际测温过程中黑度系数、烟尘和火焰脉动对计算结果带来的影响。通过在煤炉上的实验表明,这两种方法的计算精度均高于原神经网络法的精度,而改进输入的神经网络温度算法的计算精度略高于最小二乘法的计算精度,而最小二乘法更加简单实用。
关键词
温度检测算法
数字图像处理
神经网络
最小二乘法
工业锅炉
Keywords
CCD
Temperature field
measur
ement
digital
image
processing
Colorimetric temperature-
measur
ement algorithm
分类号
TK175 [动力工程及工程热物理—热能工程]
TN911.73 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
利用数字图像处理技术测量直齿圆柱齿轮几何尺寸
被引量:
50
16
作者
张少军
苟中魁
李庆利
李忠富
金剑
机构
北京科技大学机械工程学院
唐山学院
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
2004年第6期619-625,共7页
基金
国家"九五"科技攻关项目(No.95 528 01 01 01c)
文摘
研究了采用数字图像处理技术实现对直齿圆柱齿轮几何尺寸的非接触式测量。首先对CCD摄像机拍摄的图像进行畸变校正与滤波去噪,然后对图像进行阈值分割,采用基于数学形态法的四邻域腐蚀来获得单像素宽的图像边缘。针对齿轮的边缘轮廓形状特征,运用重心法、最小二乘拟合、Bresenham画圆法和Hough变换等原理,建立了测量齿轮齿数、模数、中心孔半径、齿顶圆半径、齿根圆半径和变位系数等齿轮几何尺寸参数的测量算法。使用1280×1024的CCD摄像机及黑白采集卡对分度圆直径为50mm的直齿圆柱齿轮进行测量实验,与人工测量值对比,绝对误差小于一个像素,在各测量参数中,最大尺寸的齿顶圆半径绝对误差值为13μm。研究结果表明:因为CCD摄像设备的分辨率越高、被测物体的尺寸越小,则测量精度越高,且为线性关系,所以,使用高分辨率CCD摄像设备并配备光学放大系统,可实现对高精度和微小直齿圆柱齿轮几何尺寸参数的测量。如使用1280×1024像素以上的CCD摄像设备测量分度圆直径5mm以下的直齿圆柱齿轮时,测量精度可在2μm以下。
关键词
数字图像处理
齿轮测量
最小二乘法
亚像素
Keywords
digital
image
processing
spur gear
measur
ement
least squares fit
Subpixel
分类号
TP391.41 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
采用对象分割和图像配准方法的变电站红外预警系统
被引量:
13
17
作者
蔺丽华
吴冬梅
刘健
张兴华
郑剑敏
刘巩权
机构
西安科技大学通信与信息工程学院
陕西电力科学研究院
陕西银河电力自动化股份有限公司
出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第7期1718-1724,共7页
基金
陕西省教育厅专项科研计划(08JK356)
新世纪优秀人才支持计划( NCET050875)
陕西省科技工业攻关计划(2009K08-06)~~
文摘
为了早期发现变电站事故隐患,建立了一个红外温度巡检与预警系统,该系统能够自动循环采集变电站电气设备的红外图像,通过提取目标设备的温度信息进行故障判别。为了解决机械传动造成的图像位置偏差导致系统难以对感兴趣设备进行定位监测的问题,提出了一种基于对象分割和图像配准的校正方法,首先对图像进行对象分割和组态定义,并将待测目标提取出来,然后采用基于相位相关和Harris角点匹配的图像配准方法对序列偏差图像进行配准。使用上述方法对某变电站中获取的15组电气设备红外遥视图像进行了实验,平均正确匹配率达到93.3%,并且配准精度较高,达到了亚像素级。实验表明该方法能够对偏差图像进行有效校正,使系统能够及时准确地获得设备部件的温度,保障监测系统的可靠运行。
关键词
变电站
红外测温
红外图像
数字图像处理
图像配准
对象分割
Keywords
substation
infrared temperature
measur
ement
infrared
image
digital
image
processing
image
registration
object segmentation
分类号
TM769 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
数字激光散斑图像的极值位移测量法
被引量:
10
18
作者
邱天
郭立
李东晖
刘秀娟
朱俊株
机构
中国科技大学电子科学与技术系
出处
《光电工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006年第9期59-62,共4页
文摘
通过对数字激光散斑特性的研究,提出了一种利用激光散斑图像的极值点进行二维位移测量的极值位移测量法。该方法采集发生位移前后的两幅数字激光散斑图像,分别寻找它们的极值点,利用极值点之间的相互关系以及极值点对出现概率较高的特点,测量出散斑图像的位移。改进后,该算法能够测量亚像素级的位移,且运算速度较快。
关键词
激光散斑
散斑图像
位移测量
数字图像处理
Keywords
Laser speckles
Speckle
image
s
Displacement
measur
ement
digital
image
processing
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
简析光学系统自动调焦的方法
被引量:
30
19
作者
梁翠萍
李清安
乔彦峰
朱玮
机构
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
出处
《电光与控制》
北大核心
2006年第6期93-96,共4页
文摘
自动调焦技术已经广泛应用于各种光学仪器中。常见的调焦方法,从基本原理上可分成基于物方测距的主动式和基于像检测法的被动式两大类。主动、被动式自动对焦方式各有千秋,主动式由系统主动发出光波,可以在低反差、弱光线下对焦,但当被摄体能吸收或反射光或波时对焦困难。被动式直接接收来自景物自身的反光,对具有一定亮度的被摄体能理想地自动对焦,自身不要发射系统,耗能少,有利于小型化。被动法中的以数字图像处理作为调焦检测函数的方法,理想的评价函数要求无偏性、单峰性、能反映离焦的极性、对噪声敏感度低等。为提高效率,往往还希望计算量尽可能地小。文章介绍了目前应用于光学系统的几种基于光电测试和图像处理的自动调焦方法。
关键词
自动调焦
测距
聚焦
数字图像处理
Keywords
auto-focusing
distance
measuring
focusing
digital
image
processing
分类号
V271.32 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
TN911.73 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
基于数字图像处理的位移测量
被引量:
10
20
作者
李文炳
冯平
蔡增伸
叶蔚嫦
机构
浙江工业大学机电工程学院
香港科技大学机电工程学院
出处
《浙江工业大学学报》
CAS
2004年第6期688-691,共4页
文摘
对于位移测量,有成千上万种测量方法,随着科技的发展,非接触式的测量方法特别是非接触的光学测量方法尤其受到科学家们的重视。通过结合光学测量和数字图像处理的思路,详细介绍了sobel算子工作的数学原理和位移计算公式,并利用MATLAB软件通过sobel算子对单向拉伸(或压缩)夹头局部图像进行边缘检测,从而进一步进行位移计算,所得计算结果与电测法所得的位移数值相比较,证实了基于数字图像处理位移测量的精确性。
关键词
数字图像处理
位移测量
SOBEL算子
边缘检测
MATLAB软件
压缩
计算结果
非接触式
光学测量
数学原理
Keywords
digital
image
processing
displacement
measuring
MATLAB
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
TN911.73 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于角点相关匹配识别的试样变形测量方法研究
邵龙潭
唐孝强
郭晓霞
《岩土力学》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
基于数字散斑图像的应变测试技术
李盘文
《电子测量技术》
北大核心
2025
0
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职称材料
3
基于SVM模型的亚像素位移测量方法的研究
沈澍
孙磊磊
孙义杰
张浩
王森
《小型微型计算机系统》
北大核心
2025
0
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职称材料
4
基于超构透镜的实验力学测试技术初探
张炜
赵洲
嵇煜
曾飞
陈沐谷
施圣贤
《力学学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
5
基于单目视觉的弹性轴静态扭矩测量方法
袁治未
陈爱军
林杰俊
胡佳成
蔡晋辉
《计量学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
6
基于改进白鲨优化的DIC位移测量方法
李君
雷宗宇
蔡子峥
付海波
《激光技术》
北大核心
2025
0
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职称材料
7
基于改进SIFT特征匹配的数字图像相关变形初值估计
孙虹
孙金旺
雷经发
赵汝海
李永玲
张淼
《兵器装备工程学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
8
数字图像相关法的量值溯源方法及计量校准装置
吴禹
袁静
王丽芳
薛瑞
唐依文
《重庆大学学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
9
基于视频的振动测量技术研究进展
单明广
党萌萌
熊雪芬
梁璐沂
刘磊
刘彬
钟志
《实验技术与管理》
CAS
北大核心
2024
2
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职称材料
10
船舶板架结构变形场测量技术研究
李生鹏
韦朋余
刘豪
戴泽宇
张若楠
宋培龙
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
11
基于无透镜傅里叶变换数字全息的结构形貌测量
张娅雅
段俊萍
张斌珍
《光通信技术》
北大核心
2024
2
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职称材料
12
基于卷积神经网络UNet++的散斑图像变形测量方法
陈强
梁浚哲
梁晋
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
13
TC4钛合金板数字图像相关的受力成形破坏研究
马时凯
王立忠
付白强
张振
《机械设计与制造》
北大核心
2024
1
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职称材料
14
基于非接触式测量技术的高强螺栓预紧力检测方法研究
夏凯峰
石和杰
李涛
《建筑科学与工程学报》
CAS
北大核心
2024
1
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职称材料
15
基于数字图像处理的温度检测算法研究
李汉舟
潘泉
张洪才
赵春晖
冯旻
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2003
18
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职称材料
16
利用数字图像处理技术测量直齿圆柱齿轮几何尺寸
张少军
苟中魁
李庆利
李忠富
金剑
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
2004
50
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职称材料
17
采用对象分割和图像配准方法的变电站红外预警系统
蔺丽华
吴冬梅
刘健
张兴华
郑剑敏
刘巩权
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010
13
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职称材料
18
数字激光散斑图像的极值位移测量法
邱天
郭立
李东晖
刘秀娟
朱俊株
《光电工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006
10
在线阅读
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职称材料
19
简析光学系统自动调焦的方法
梁翠萍
李清安
乔彦峰
朱玮
《电光与控制》
北大核心
2006
30
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职称材料
20
基于数字图像处理的位移测量
李文炳
冯平
蔡增伸
叶蔚嫦
《浙江工业大学学报》
CAS
2004
10
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职称材料
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