二维多相机全场DIC法提升细长件变形测量精度

本文主要探讨了二维多相机全场数字图像相关（DIC）在细长平面试件变形测量中的应用方法。首先，作者从理论上分析了数字图像相关方法中应变计算精度的影响因素，强调了窗口尺寸对精度的关键作用，指出窗口尺寸过小会导致应变估计的不准确。针对这一问题，提出了一种创新的二维多相机全场DIC技术，其核心在于利用特征点检测和匹配算法来精确确定特征点对的亚像素位置，从而实现高精度的配准。 在该方法中，特征点的识别和配准是关键步骤，它确保了不同相机视角下的图像能够准确地对应，进而获取变形前后物体的完整变形信息。通过发展和优化的单应矩阵方法，这种方法能够有效地解决图像之间的几何关系，实现无缝拼接图像，提高了图像的有效分辨率。 作者通过实验验证了该方法的有效性。在纯平移实验中，结果显示，使用该方法计算出的应变误差均值和均方根误差均控制在50微米每埃（με）以下，这表明该方法在保持高精度的同时，能适应较小的窗口尺寸，对于线性变形测量具有显著优势。 然而，橡胶梁三点弯实验则进一步将二维多相机全场DIC方法与三维方法进行了对比，这不仅验证了其在复杂形状物体上的性能，也揭示了可能存在的局限性。尽管二维方法在某些简单场景下表现出色，但在处理三维变形或复杂结构时，三维方法可能会提供更全面的信息。 本文的重要贡献在于提出了一种针对细长平面试件的二维多相机全场DIC测量方法，通过精细的特征点处理和优化的单应矩阵求解，实现了高精度的变形测量，并通过实验验证了其在特定条件下的有效性。但同时，文章也指出了在实际应用中可能遇到的挑战和需要改进的方向，为后续的科研工作提供了有价值的参考。