白光數(shù)字圖像頻域分析法及其應用研究.pdf

1、本文研究一種基于計算機數(shù)字圖像頻域分析的全場、非破壞、無需相干光源的位移和應變的測量方法.用CCD攝像機記錄變形或運動前后灰度的圖像,將其數(shù)字化,以物體表面隨機的灰度分布或特征斑紋為載體,對變形前后的圖像通過頻域相關算法分析和提取位移信息,可以用逐點和全場的條紋顯示.該方法的測試系統(tǒng)簡單,對于測試表面一般無需特殊處理,對于照明可以是自然光或室內一般燈光,因此方法對于環(huán)境和防震等無特殊要求. 在傅立葉光學和單光束雙曝光激光散斑干涉

2、法分析的基礎上,本文推導了白光數(shù)字圖像頻域分析法位移測量的基本公式. 本文中針對白光數(shù)字圖像頻域分析法位移測量的數(shù)據(jù)自動分析的需要,提出了數(shù)字相移技術和數(shù)字倍增技術,推導了相應公式.相移和倍增無須附加任何光學元件,充分利用了計算機數(shù)字圖像處理能力并使得白光數(shù)字圖像頻域分析法的位移信息的提取實現(xiàn)自動化. 文章中用虛擬圖像的變形、旋轉和變形；實物圓盤的旋轉及懸臂梁端部受集中載荷試件的位移計算結果證明了白光數(shù)字圖像頻域分析法的

3、可行性和正確性. 作為白光數(shù)字圖像頻域分析法的應用,本文研究了特種有機玻璃材料的斷裂特性,紙漿模塑材料的力學性能和掃描電鏡圖像的位移場.以上實例顯示了白光數(shù)字圖像頻域分析法對于細微關尺度力學分析的能力及其對于不同的照明條件和不同的物表面條件的適應性,可以推想白光數(shù)字圖像頻域分析法也可用于工程大型構件的力學分析. 對于白光數(shù)字圖像頻域分析法的精度、靈敏度、適用范圍本文也進行了分析. 白光數(shù)字圖像頻域分析法從信息的采