1、利用視覺技術和圖像分析方法將非接觸測量技術應用于材料力學性能測試領域是本文的目標,本文的主要工作就是在這種測試方法前期工作的基礎上完善及提高相應的性能,提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。隨著相關硬件及軟件的不斷發(fā)展和完善,機器視覺技術在各個領域中都得到了日益廣泛的應用。在非接觸式測量方面,視覺技術有著極大的潛力和優(yōu)越性。由于接觸式測量方法的局限性,在材料的力學性能測試和工程結(jié)構(gòu)測試領域有很多性能參數(shù)都難于直接測量,對非接觸測量有著迫切的需要,真

2、應力―真應變測試就是其中一個既傳統(tǒng)又現(xiàn)實的實際問題。本項目的研究證明基于視覺技術和圖像分析方法的測量系統(tǒng)可以很好的解決這個難題,實現(xiàn)了真正意義上的真應力―真應變直接測量。本文以獨創(chuàng)的最大塑性變形微段分析法為理論基礎,運用視覺技術和圖像分析方法,設計了測量和分析計算真應力―真應變的新方法。項目前期工作主要在硬件系統(tǒng)和基本軟件的開發(fā)上完成了基礎性開發(fā)工作,基本證實了方法的可行性。本文重點對軟件進行了完善和調(diào)整,在對采集的圖像經(jīng)過中值濾波、二

3、值化、數(shù)學形態(tài)學的處理方法解決圖像邊緣粗定位的基礎上,嘗試采用亞像素處理算法,通過精定位程序提高圖像邊緣檢測的準確性和可靠性,使測量精度達到亞像素級。根據(jù)測量的實際應用要求,適當配置硬件,系統(tǒng)的尺寸計量分辨率可達0.1~0.001mm,滿足不同測試對象的最小直徑準確測量的要求；采用多線程信息傳遞模式,取代了原系統(tǒng)中利用RTSI總線的信號共享方式觸發(fā)多個模塊的并行處理方法,使測量過程中任意時刻的最小直徑和載荷的輸出得到了良好的同步采集和處

4、理,從而提高了測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性；對實際應用的光源設置進行了系統(tǒng)的實驗研究,采取不同的投光、遮光辦法,優(yōu)選出可有效防止中部反光量大和邊緣光暈現(xiàn)象強烈的光源布置方案。解決了環(huán)境對測量的不良影響問題,為實際應用中的準確測量提供了保證；最后,利用本研究成果,對若干Q235鋼試樣和5083鋁合金試樣進行實驗,獲得了理想的實驗結(jié)果,并將其與工程應力―應變和傳統(tǒng)真應力―真應變進行對比分析,得出了本測試系統(tǒng)能夠準確的測量材料真應力―真應變的結(jié)論