基于数字图像相关的高速变形测量技术
一、引言
随着冲击、爆炸、高速碰撞等动态事件研究的深入,传统应变片和LVDT难以满足瞬态变形测量需求。高速数字图像相关技术(High-Speed Digital Image Correlation, HSDIC)结合高速相机与图像处理算法,实现了全场、非接触、高时空分辨率的变形测量。本文将探讨其技术特点与工程实践。
二、核心技术流程
高速图像采集
使用千帧以上相机记录高速变形过程。
特征区域匹配与位移场计算
基于互相关算法追踪像素块的运动轨迹。
应变场重建与可视化分析
结合有限元插值或局部梯度法计算应变分布。
三、典型应用场景
汽车碰撞试验变形分析
获取车身关键部位的应变演化规律。
复合材料冲击损伤评估
分析纤维断裂、层间剥离等破坏机制。
生物组织动态力学测试
如心脏跳动、肌肉收缩的全场应变测量。
四、未来发展方向
嵌入式高速DIC系统
集成到实验平台中,实现实时反馈控制。
AI辅助图像处理与模式识别
提升图像质量与数据分析自动化程度。