高速三维数字图像相关系统

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高速三维数字图像相关系统及其动载三维变形测量
曾祥福，刘程林，马少鹏
（）北京理工大学宇航学院，北京１０００８１摘要：基于双目立体视觉、高速摄影和数字图像相关方法，用两台高速相机搭建了可用于观测结构动态三维变形的高速三维数字图像相关测量系统．介绍了测量系统的原理及实验过程中需要注意的细节，用该测量系统进行了两个动载下三维变形观测的实验：摆锤冲击铝板实验和霍普金森杆冲击石墨圆柱实验，得到了受冲击铝板的动态离面位移场演化和石墨圆柱试件横向变形的三维位移场．关键词：动载荷；高速变形测量；三维数字图像相关（）中图分类号：０６４５２０１２０４０３６４０６Ｏ３４８．１２文献标志码：Ａ文章编号：１００１－－－
，：ｒｉｎｃｉｌｅｓｏｆｂｉｎｏｃｕｌａｒｓｔｅｒｅｏｖｉｓｉｏｎｈｉｈｈｏｔｏｒａｈａｎｄｄｉｉｔａｌＡｂｓｔｒａｃｔＢａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｅｅｄ－ｐｐｇｐｇｐｙｇｐ，ｉｍａｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ（ＤＩＣ）ａｈｉｈｓｅｅｄｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｓｔｅｍｗａｓ－－ｇｇｐｙｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｔｏｍｅａｓｕｒｅｔｈｅｄｎａｍｉｃ３Ｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ．Ｔｈｅｅｘｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｅｔｕａｎｄ－ｙｐｐ，ｄｅｔａｉｌｓｏｆｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｓｔｅｍｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｗｏｅｘｅｒｉｍｅｎｔｓａｎａｌｕｍｉｎｕｍｌａｔｅｉｔｓｙｐｐ，ｗａＨｏｋｉｎｓｏｎｂａｒｅｒｅｅｒｆｏｒｍｅｄａｐｅｎｄｕｌｕｍａｎｄａｒａｈｉｔｅｃｌｉｎｄｅｒｌｏａｄｅｄｂｉｍａｃｔｅｄｂｐｙｙｙｐｇｐｐｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｓｓｔｅｍ．Ｔｈｅｄｎａｍｉｃ３Ｄｏｕｔｕｓｉｎｌａｎｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｉｅｌｄｓｏｆｔｈｅｌａｔｅａｎｄｏｆ－－ｐｙｙｇｐｒａｈｉｔｅｔｈｅｌａｔｅｒａｌ３Ｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｌｉｎｄｒｉｃａｌｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ．ｇｐｙ：；；ｔＫｅｗｏｒｄｓｄｎａｍｉｃｌｏａｄｈｉｈｓｅｅｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｄｉｉｔａｌ－－ｙｇｐｇｙｉｍａｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｇ侵彻等问研究结构在冲击载荷作用下的毁伤、题时，需要测量结构表面的动态变形．ＶＩＳＡＲ或普通的高速激光位移计（速度计）等只能获得单点的变形信息，难以分析复杂的非均匀破坏过程．高速摄影技术虽然可以拍摄试件表面的动态破坏图像，但不能进行定量分析．基于高速图像采集和定量分析（ｄｉｉｔａｌｉｍａｅｃｏｒｒｅ－ｇｇ，方法可以定量地获得试件表面动态的ｌａｔｉｏｎＤＩＣ）的高速三维数字图像相关
第３２卷第４期２０１２年４月
北京理工大学学报ＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｆＢｅｉｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｊｇｇｙ
Ｖｏｌ．３２Ｎｏ．４Ａｒ．２０１２ｐ
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