数字散斑相关方法的数学模型及研究

参鉴最优化设计方法和数字图象相关匹配原理，建立了数字散斑相关方法的数字模型，并对变形测量过程的描述和几何意义作了讨论。     

电子散斑干涉技术的精度研究

通过电子散斑测量离面位移的定量实验研究,对电子散斑干涉计量的测量精度进行了评估,分析了误差来源并提出了提高该技术测量精度的相应措施。     

数字散斑相关方法测量混凝土裂缝尖端演化过程

阐述了数字散斑相关方法的基本原理.采用爬山搜索法进行整像素搜索,基于梯度的搜索算法计算亚像素位移、位移场局部最小二乘拟合计算应变场.测量了混凝土三点弯曲梁裂缝尖端的演化过程,给出了试件加载过程的载荷-位移曲线以及裂缝扩展的过程.由DSCM分析结果,获得了试件在不同载荷下裂缝尖端的位移场与应变场.为深入研究含裂纹体材料和结构的断裂破坏提供了一个有效的实验方法.     

散斑对光斑检测精度的影响

采用随机相位屏数值模拟激光在大气湍流介质中的传播过程,对在激光接收端探测器表面形成的散斑利用质心坐标进行计算统计,模拟结果表明:光斑质心脱靶量随湍流强度和传播距离的增加而变大,在中等湍流强度(C2n=5×10-14m-2/3和1km传播距离条件下,散斑效应对光斑检测精度的影响误差可达十几微弧度.     

数字散斑相关的亚像素搜索方法比较

针对数字散斑相关方法中的二次曲面拟合、高斯曲面拟合、双线性插值、梯度法等常用的亚像素搜索技术进行了研究,建立亚像素搜索实验系统,对上述亚像素搜索技术的精度和效率进行了比较分析.结果表明,在上述几种方法中梯度法的搜索精度最高.     

应用数字散斑技术的沥青混合料劈裂应变研究

采用数字散斑相关方法对沥青混合料试件间接拉伸试验中的拉伸应变进行研究.通过程序模拟散斑图的拉伸试验,得出所用数字散斑相关方法处理程序可用,且具有很高精度;通过与应变片测量法、计算法的比较和分析得出数字散斑相关方法的有效性.结果表明,数字散斑相关方法用于测量间接拉伸应变有效可行.     

光纤—数字散斑相关方法的原理和应用

对光导纤维－数字散斑相关方法进行了详细的理论分析和实验研究，作者根据相关搜索法的基本思想，按照ＭＳ４２１３型图像板的存取模式，用Ｃ语言编写了专门的相关识别程序，利用光纤完成了刚体（定轴转动圆盘）全场位移测量和变形体（三点弯曲梁）挠度全场测量的两个验证性实验，实验结果与理论值吻合较好。     

实时数字错位散斑条纹图的对比度增强技术

提出并讨论了实时数字错位散斑条纹图对比度增强的几种新方法.这些技术结合VIGP—2M彩色图象采集卡编制成应用软件,从而实现了条纹图的实时增强处理,使其在应用中得到清晰的条纹图.文中还给出用这些技术处理后的实验结果.     

功能梯度材料的数字散斑相关方法实验研究

利用数字散斑相关方法对功能梯度材料I型静态断裂特性进行实验研究,并利用有限元软件进行数值模拟.首先通过在环氧树脂中添加玻璃微珠,利用重力沉降法制备功能梯度材料试件.为对比材料梯度对静态断裂行为的影响,准备了三种梯度变化规律的试件.然后对功能梯度材料试件进行3点弯曲实验,通过CCD采集试件散斑场,利用数字散斑相关方法计算应力强度因子.通过与有限元模拟结果进行对比,验证了实验结果的正确性.最后分析不同梯度变化规律对材料断裂性能的影响,证明材料弹性梯度对位于弹性模量较小边的静态裂纹具有保护作用.     

亚像素位移插值计算方法的比较分析

介绍了亚像素数字散斑测量中常用的高斯曲面插值、抛物面插值及梯度插值原理，推导了相关的公式，提出了一种利用计算机图像处理软件考查数字散斑测量软件精度的方法，并利用这种方法对上述三种插值方法进行了比较分析．结果表明，抛物面插值法计算速度较快，精度较高，并且误差波动较小．     

数字地震仪在精密装置支撑结构微振动分析中的应用

精密光学装置支撑结构的微振动响应分析是大型光学系统稳定运行的重要保证。为了分析精密镜架在微振动响应下的响应是否满足设计要求，采用流动式数字地震仪的背景噪声测试方法，对精密光学装置支撑结构的环境地面振动进行了测试和数据处理，并就如何应用测试数据进行支撑结构微振动响应分析进行了初步探讨；并以实测数据作为激励，采用ANSYS谱分析模块对镜架的响应进行了分析，结果表明镜架在微振动作用下的响应满足设计要求。     

回归预测中相关度、精确度与样本数量的关系模型及应用

分析了回归预测中相关度、精确度与样本数量三者之间的关系，得出了２个关系模型。其一是相关度和精确度对样本数量的影响模型；其二是相关度和样本数量对精确度的影响模型。研究了在预测对象及影响因素确定的情况下，若要提高预测精度，应收集的样本资料，或在预测单位样本资料确定的条件下，提高预测精确度。并作了实例分析。     

基于DSP的CCD精密测量系统的设计

TMS320LF2407A DSP芯片设计的精密测量系统可以精确地测量出目标的微小变化,故而分析CCD精密测量系统中的信号采集和处理的工作原理、系统硬件设计及软件设计.研究结果表明DSP芯片应用CCD精密测量系统中,能够有效提高测量系统的自动化程度及测量系统的精度.     

白光散斑测试技术

从实际应用的需要出发,对改善白光散斑技术的测试效果在实验方法上进行了详细的探讨。结果表明,改进后的白光散斑技术可用于现场大范围位移的测试,且干涉条纹质量及测量精度有了很大的提高。     

采用数字图像相关法的人体测量

为了能够快速重建三维人体点云数据,提出并实现了一种基于数字图像相关法的快速人体测量技术。首先搭建由彩色相机、黑白相机和散斑投射器构成的人体测量系统,采用光束平差法完成系统的总体标定。控制散斑投射器与黑白相机同时触发,在散斑结构光投射的瞬间,黑白相机采集带有散斑图案的人体,彩色相机拍摄真实人体图像。应用数字图像相关法完成图像匹配,用双目立体视觉解算出人体点云,多视场点云自动配准最终得到完整的三维人体点云数据。实验结果表明,扫描得到的人体数据完整,细节特征保持且速度不足一秒,可以满足人体测量的要求。     

尾数求差计算法及其在数字测量工程上的应用

报道了一种仅利用两个工整数的有限尾数求其差的计算方法,并介绍了利用此计算法设计的一种新型双频激光精密测量装置的硬件及软件．新装置不但电路简单可靠,且能实现高精度细分．