高速三维数字图像相关系统：动态三维变形测量应用

"高速三维数字图像相关系统及其动载三维变形测量 (2012年)，作者：曾祥福，刘程林，马少鹏，发表于《北京理工大学学报》2012年第32卷第4期，主要探讨了在动载荷条件下，如何利用高速摄影和数字图像相关技术进行三维变形测量。" 本文主要介绍了一种用于动态三维变形测量的高速三维数字图像相关系统。该系统是基于双目立体视觉技术、高速摄影技术和数字图像相关（DIC）方法构建的，旨在对结构在动态负载下的三维变形进行精确观测。双目立体视觉通过两台高速相机捕捉物体不同角度的图像，从而实现对物体三维空间信息的获取；高速摄影则确保了在短时间内捕获到高速运动过程中的瞬间状态；数字图像相关则通过对连续图像序列的分析，计算出物体表面的位移和变形。 在实验部分，作者运用该测量系统进行了两个典型实验：一是摆锤冲击铝板实验，二是霍普金森杆冲击石墨圆柱实验。在摆锤冲击实验中，系统成功记录了铝板受到冲击时的动态离面位移场演化，揭示了材料受力后的变形过程。而在霍普金森杆实验中，系统观测到了石墨圆柱试件在高速冲击下的横向三维位移场，提供了关于材料动态响应的详细数据。 这些实验结果不仅验证了高速三维数字图像相关系统的有效性和准确性，也为材料动态响应研究、结构动力学分析以及工程安全评估等领域提供了重要的实验手段和技术支持。通过该技术，研究人员可以深入理解材料在极端条件下的行为，对于改善设计、预测失效模式以及优化工程结构具有重要意义。 关键词涉及动载荷、高速变形测量和三维数字图像相关，表明文章着重于动态条件下结构变形的测量技术。中图分类号0348.12表示这是属于物理学领域中的光学应用，文献标志码A代表这是一篇原创性科研论文，文章编号则标识了该论文在期刊中的具体位置。 这篇论文展示了高速三维数字图像相关技术在动载荷环境下对结构动态变形的测量能力，对于理解和模拟结构在高速冲击下的行为有重大价值。这种技术的应用有望推动工程材料和结构安全研究的进步。