非接触引伸计-报告
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②GALDABINI公司的视频引伸计为单镜头固定式，共有3种镜头，1种用于高应变测量， 量程不超过150mm,1种用于低应变测量，量程不超过175mm,1种变焦镜头，量程不超 过700mm，只提供径向应变与横向应变的测试，适用于材料的泊松比（μ值）、金属 的塑性应变比（r值）及硬化指数（n值）等力学性能的测量。 。
弃了亚像素检测方法,但是此方法的视场范围过小。
优点：
① 无需拆卸
② 无刀口滑移的问题，对试样无影响 ③能对材料拉伸的全程进行测量
报告 内 容
一、引伸计定义与分类 二、非接触视频引伸计原理
三、研究现状 四、技术难点
二、非接触视频引伸计原理
系统组成：
视频引伸计系统主要由光源部分、摄像头图像采集模块、试验机加载 系统、数字图像处理与控制模块、数据输出模块组成。
一、引伸计定义与分类
分类：
电阻应变引伸计 接触式引伸计 引 伸 计 非接触式引伸计 激光引伸计 反射式激光 机械式引伸计 ★视频引伸计 干涉式激光
一、引伸计定义与分类
非接触视频引伸计功能：
① 适用于金属材料的泊松比（μ值）、金属薄板的塑性应变比（r值）及硬化 指数（n值）等力学性能的测量。 ② 可自行判断缩颈部位，并测量出横截面积的变化而得到真实应力。 ③可用于一般引伸计不能测量的金属箔、线丝、塑料薄膜等材料变形测量。 ④由于能够测量整个试验过程中的变形量而自动测量真实应变、断裂伸长率及 总伸长率。
天津大学高宏阁等人设计的一种视频引伸计，使用 CCD 获得试件变形前 的原始图像，在标记上选定相关子区，之后利用最大互相关算法在实时图 中匹配整象素点，最后使用线性插值、模板移动算法确定亚象素级匹配点 ，通过筛选算法去除坏点，即可根据所得到的匹配点计算应变。
吉林大学高礼强等人设计的一种视频引伸计，采用光学非接触测量的方， 用 CCD 摄像头在线连续摄取拉伸过程中被测样品的图像，将每一时刻样品 的刻线标记的位置数据由信号采集卡传送至计算机里,所编写的软件对收集 到的数据运用最小二乘曲线拟合法和三次样条插值拟合法进行数据处理分 析，使测量精度大为提高，并获得被测材料的相关性能数据。
三、研究现状 四、技术难点
三、研究现状
目前市场上主要有
美国 INSTRON 公司、意大利 GALDABINI公司、日本 SHIMADZU （岛津）公 司、奥地利 MESSPHYSIK 公司、中科院科新公司 ①INSTRON公司的视频引伸计为单镜头固定式，共有4种镜头，只提供径向应变的测 试。
三、研究现状
三、研究现状
③SHIMADZU公司的视频引伸计为双镜头伺服式，共有4种镜头，只提供径向应变的测 试。
三、研究现状
④长春科新公司的视频引伸计提供径向应变与横向应变的测试，适用于材料的泊松 比（μ值）、金属的塑性应变比（r值）及硬化指数（n值）等力学性能的测量。
报价：单个引伸计10W左右
三、研究现状
光源部分
图像采集部分 试验机加载
图像处理与控制
二、非接触视频引伸计原理
二、非接触视频引伸计原理
工作原理：
首先在试件的工作部分做好无损标距，被测试件的标距成像在 CCD 摄像头上。当材料拉伸变形时，试件的尺寸及其变化通过 图像数据信号传入计算机，再利用计算机程序对采集到的图像进 行处理。试件尺寸的变化将导致试件图像面积的相应改变，并且 成线性比例关系。
在样件上固定两个直线进行标记
位移标定计进行静态和动态标定
四、技术难点
矩方法
亚像素算法：
拟合法 相关算子法
获取试样的应变量方法：
①采用传统的边缘检测技术检测出标记的大体位置,然后采用亚像素 检测技术提高检测精度,进而得到试样的变形量。 ②采用图像匹配技术测量试样的变形量,用边缘检测算法得到试样断 裂前的颈缩部位。 ③采用基于刻线或者变形网络的方法得到试样的变形量,这种方法摒
三、研究现状 四、技术难点
四、技术难点
技术难点：
①提供稳定而均匀光强摄像环境照明的问题和标记方法。
②在 CCD 分辨率确定情况下，怎样利用细分技术使得最终的精度
达到 几个微米
四、技术难点
光源的选择和标记：
对于不同的实验对象，必须采用不同的照明方式才能突出被测对象的 特征。试件加载区的光场要均匀，光强要柔和，既不能太强也不能太弱。
三、研究现状
中科院长春光机所张新洁等人提出了一种视频引仲计系统,使用时用CCD摄 像头对金属材料的拉仲试验进行非接触测量,采用亚像素定位的方法测量试 件上两个标记边缘的位移变化,从而得到试件的拉仲变形量。试验数据表明, 该系统操作简便,实时性好,测量分辨Baidu Nhomakorabea达到1um,满足试验要求。
报告内容
一、引伸计定义与分类 二、非接触视频引伸计原理
《非接触式引伸计》
报告内容
一、引伸计定义与分类 二、非接触视频引伸计原理
三、研究现状 四、技术难点
一、引伸计定义与分类 定义：
在材料力学性能测试过程中，应力与应变是相互依存的。 任何材料，只要受到应力，就一定产生应变；只要产生应变， 其一定受到了应力。 引伸计是测量构件及其他物体两点之间线变形的一种仪 器。拉伸试验用的主要设备包括试验机和引伸计。 试验机是对试样施加拉伸试验力，并对其进行控制和测 定的系统；引伸计是测量试样延伸（或位移）的系统。
二、非接触视频引伸计原理
因此测得了图像中试件面积的变化， 就可以准确推算出 实际试件的尺寸及其变化，将图像数据信号传入计算机，利 用计算机进行图像预处理、边缘检测和图像匹配技术等图像 处理后即可得到所测的试样变形量。
二、非接触视频引伸计原理
报 告内 容
一、引伸计定义与分类 二、非接触视频引伸计原理
弃了亚像素检测方法,但是此方法的视场范围过小。
优点：
① 无需拆卸
② 无刀口滑移的问题，对试样无影响 ③能对材料拉伸的全程进行测量
报告 内 容
一、引伸计定义与分类 二、非接触视频引伸计原理
三、研究现状 四、技术难点
二、非接触视频引伸计原理
系统组成：
视频引伸计系统主要由光源部分、摄像头图像采集模块、试验机加载 系统、数字图像处理与控制模块、数据输出模块组成。
一、引伸计定义与分类
分类：
电阻应变引伸计 接触式引伸计 引 伸 计 非接触式引伸计 激光引伸计 反射式激光 机械式引伸计 ★视频引伸计 干涉式激光
一、引伸计定义与分类
非接触视频引伸计功能：
① 适用于金属材料的泊松比（μ值）、金属薄板的塑性应变比（r值）及硬化 指数（n值）等力学性能的测量。 ② 可自行判断缩颈部位，并测量出横截面积的变化而得到真实应力。 ③可用于一般引伸计不能测量的金属箔、线丝、塑料薄膜等材料变形测量。 ④由于能够测量整个试验过程中的变形量而自动测量真实应变、断裂伸长率及 总伸长率。
天津大学高宏阁等人设计的一种视频引伸计，使用 CCD 获得试件变形前 的原始图像，在标记上选定相关子区，之后利用最大互相关算法在实时图 中匹配整象素点，最后使用线性插值、模板移动算法确定亚象素级匹配点 ，通过筛选算法去除坏点，即可根据所得到的匹配点计算应变。
吉林大学高礼强等人设计的一种视频引伸计，采用光学非接触测量的方， 用 CCD 摄像头在线连续摄取拉伸过程中被测样品的图像，将每一时刻样品 的刻线标记的位置数据由信号采集卡传送至计算机里,所编写的软件对收集 到的数据运用最小二乘曲线拟合法和三次样条插值拟合法进行数据处理分 析，使测量精度大为提高，并获得被测材料的相关性能数据。
三、研究现状 四、技术难点
三、研究现状
目前市场上主要有
美国 INSTRON 公司、意大利 GALDABINI公司、日本 SHIMADZU （岛津）公 司、奥地利 MESSPHYSIK 公司、中科院科新公司 ①INSTRON公司的视频引伸计为单镜头固定式，共有4种镜头，只提供径向应变的测 试。
三、研究现状
三、研究现状
③SHIMADZU公司的视频引伸计为双镜头伺服式，共有4种镜头，只提供径向应变的测 试。
三、研究现状
④长春科新公司的视频引伸计提供径向应变与横向应变的测试，适用于材料的泊松 比（μ值）、金属的塑性应变比（r值）及硬化指数（n值）等力学性能的测量。
报价：单个引伸计10W左右
三、研究现状
光源部分
图像采集部分 试验机加载
图像处理与控制
二、非接触视频引伸计原理
二、非接触视频引伸计原理
工作原理：
首先在试件的工作部分做好无损标距，被测试件的标距成像在 CCD 摄像头上。当材料拉伸变形时，试件的尺寸及其变化通过 图像数据信号传入计算机，再利用计算机程序对采集到的图像进 行处理。试件尺寸的变化将导致试件图像面积的相应改变，并且 成线性比例关系。
在样件上固定两个直线进行标记
位移标定计进行静态和动态标定
四、技术难点
矩方法
亚像素算法：
拟合法 相关算子法
获取试样的应变量方法：
①采用传统的边缘检测技术检测出标记的大体位置,然后采用亚像素 检测技术提高检测精度,进而得到试样的变形量。 ②采用图像匹配技术测量试样的变形量,用边缘检测算法得到试样断 裂前的颈缩部位。 ③采用基于刻线或者变形网络的方法得到试样的变形量,这种方法摒
三、研究现状 四、技术难点
四、技术难点
技术难点：
①提供稳定而均匀光强摄像环境照明的问题和标记方法。
②在 CCD 分辨率确定情况下，怎样利用细分技术使得最终的精度
达到 几个微米
四、技术难点
光源的选择和标记：
对于不同的实验对象，必须采用不同的照明方式才能突出被测对象的 特征。试件加载区的光场要均匀，光强要柔和，既不能太强也不能太弱。
三、研究现状
中科院长春光机所张新洁等人提出了一种视频引仲计系统,使用时用CCD摄 像头对金属材料的拉仲试验进行非接触测量,采用亚像素定位的方法测量试 件上两个标记边缘的位移变化,从而得到试件的拉仲变形量。试验数据表明, 该系统操作简便,实时性好,测量分辨Baidu Nhomakorabea达到1um,满足试验要求。
报告内容
一、引伸计定义与分类 二、非接触视频引伸计原理
《非接触式引伸计》
报告内容
一、引伸计定义与分类 二、非接触视频引伸计原理
三、研究现状 四、技术难点
一、引伸计定义与分类 定义：
在材料力学性能测试过程中，应力与应变是相互依存的。 任何材料，只要受到应力，就一定产生应变；只要产生应变， 其一定受到了应力。 引伸计是测量构件及其他物体两点之间线变形的一种仪 器。拉伸试验用的主要设备包括试验机和引伸计。 试验机是对试样施加拉伸试验力，并对其进行控制和测 定的系统；引伸计是测量试样延伸（或位移）的系统。
二、非接触视频引伸计原理
因此测得了图像中试件面积的变化， 就可以准确推算出 实际试件的尺寸及其变化，将图像数据信号传入计算机，利 用计算机进行图像预处理、边缘检测和图像匹配技术等图像 处理后即可得到所测的试样变形量。
二、非接触视频引伸计原理
报 告内 容
一、引伸计定义与分类 二、非接触视频引伸计原理