双CCD相机驱动的三轴试验三维成像测量技术应用与效果

本文档探讨了一种创新的三维成像测量技术，名为"基于双CCD相机的三轴试验三维成像测量技术"，发表于2015年的《东北大学学报(自然科学版)》。这项技术主要应用于科学研究中的材料力学测试，特别是在三轴试验中，它提供了一种更为精确和全面的方法来观察和分析材料的变形。 该方法的核心是将两个CCD(Charge-Coupled Device)相机分别安装在三轴试验仪的前后面。传统上，试验会使用橡皮膜来记录试样的变形，而新技术则是采用带有黑白方格的橡皮膜，这样在图像采集时，可以更准确地提取和跟踪这些方格的角点，进而确定试样的边界。这种方法的优势在于能够捕捉到试样表面的全貌，无论是在试验的哪个阶段，都能实时记录其三维变形。 在实验过程中，通过假设三轴试样的水平截面在变形前后始终保持水平圆形平面，研究人员对前后两面采集的图像进行拼接处理，这一步骤有助于消除视差，形成连续的三维图像。这一技术的结合使用了有限元软件ANSYS，使得能够生成试样表面的三维变形云图，这种可视化结果极大地提高了数据分析的精度和效率。 论文的研究者赵红华等人在硅藻土的三轴试验中应用了这一技术，并获得了令人满意的测量效果。他们的工作不仅提升了实验的科学性，也为其他领域的材料性能测试提供了新的解决方案。这项研究被归类为自然科学领域，特别是在工程力学和材料科学方面，对于理解复杂加载条件下的材料响应具有重要意义。 基于双CCD相机的三轴试验三维成像测量技术是一项重要的创新，它结合了图像处理、计算机视觉和数值模拟，为材料科学家提供了强大的工具，以更深入地研究材料在不同载荷下的行为。其应用前景广阔，尤其是在材料科学、土木工程和航空航天等领域有着显著的价值。