【正文】 y)和G(x ,y)。 所以，可以通過匹配散斑圖像的方式來獲得相應(yīng)的位移和應(yīng)變。并且所需散斑可以是自然紋理，也可以是人工散斑，非常容易實現(xiàn)。獲得了影響計算精度的主要因素，并提出相應(yīng)的消除誤差或抑制誤差的方法和有效措施，為后續(xù)的實驗提高精度提供了可靠的經(jīng)驗。利用數(shù)字圖像相關(guān)軟件計算得出不同散斑顆粒大小和顆粒數(shù)量對計算精度的影響，并且通過不同計算窗口的選擇確定權(quán)衡計算精度和計算速度最佳窗口大小。在當今時代，隨著科技的越來越發(fā)達，數(shù)字圖像相關(guān)法慢慢的朝著舊材料到新型材料，普通環(huán)境到惡劣環(huán)境，靜態(tài)到動態(tài)，微觀到宏觀的趨勢不斷發(fā)展。 2020年，樊雪松對正交異性材料進行數(shù)字相關(guān)分析，得到應(yīng)力應(yīng)變曲線。 1994年，芮嘉白博士提出了很好的搜索改進方案，例如十字搜索法，在節(jié)約時間的基礎(chǔ)上也提高了計算的精度。 在國內(nèi)，數(shù)字圖像相關(guān)方法也得到了廣泛的關(guān)注，各種數(shù)字 相關(guān)的學術(shù)研究也如火如荼的開展起來了。 Rand James L利用數(shù)字圖像相關(guān)方法分析散斑運動，從而得到相關(guān)位移，并且通過位移得到應(yīng)變，做出應(yīng)變 應(yīng)力曲線。 1996年， Sutton把數(shù)字圖像相關(guān)法應(yīng)用到了高溫測量的領(lǐng)域，同時利用相關(guān)的條件和設(shè)備把數(shù)字圖像相關(guān)的方法發(fā)展到了三維領(lǐng)域。1989年， Russell用數(shù)字圖像相關(guān)法進行了復合材料的裂紋測量，得出了裂紋第 1章 緒論 3 二維全場應(yīng)變。由于數(shù)字圖像相關(guān)法更加依賴于計算機的計算速度，所以許多學者就如果提高計算機的計算速度進行了探索研究。 國內(nèi)外 研究現(xiàn)狀 及趨勢 20世紀 80年代，來自美國的 、 。由此可見，數(shù)字圖像相關(guān)方法可以很容易的與高空間分辨率和高時間分辨率的圖像采集設(shè)備相結(jié)合，從而實現(xiàn)多種條件下物體變形的測量。 因為數(shù)字圖像相關(guān)方法處理的數(shù)據(jù)對象是數(shù)字化的圖像，所以在滿足一定的前提條件下，各種高分辨率的數(shù)字化圖像采集設(shè)備所獲取的數(shù)字圖像均燕山大學本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 可以作為數(shù)字圖像相關(guān)法的處理對象。 （ 3）測量過程易于實現(xiàn)自動化。被測物體表面的散斑可以是人工噴制，也可以直接以物體表面的自然紋理作為實驗標記；另外僅需要單 個或兩個固定的 CCD，來拍攝被測物體表面變形前后的數(shù)字圖像。該方法最初是在上世紀八十年代初由美國南卡羅萊納州大學（ University of South Carolina）的 Peter 和 Ranson 提出的。 關(guān)鍵詞 數(shù)字圖像相關(guān)法 ； 應(yīng)變和位移測量 ； 測量精度 ； 力傳感 燕山大學本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） II Abstract In recent years， with the digital image correlation method to measure the deformation has bee a measurement method of world attention ， and more and more extensive application， since 2020， method based on digital image correlation（ digital image correlation ， dic） of strain measurement technology has been widely used in many disciplines， such as mechanics of materials， fracture materials， micro nano strain measurement ， various new materials measurement etc， this method of measurement is noncontact， wide application， high precision， fullfilled measurement， data collection is simple， measurement environmental requirements is not high ， easy to realize automation by a variety of high resolution microscopy， this measurement technique can be the deformation measurement of micron and nanometer， so it has more development space. The diploma by the domestic and foreign research results in this field as a basis for this method, the measurement accuracy of the problem, research on Simulation and actual experiment, influence the precision of calculating focuses on analysis of various experimental factors and external disturbance on digital image correlation method. The simulation study, simulation to generate the speckle pattern by using numerical method, analyzed the ideal speckle and related effects on the precision of calculation. By the simulation analysis result as the basis, to carry out verification experiments, the optimal calculation precision in practical reference value. To analyze the causes for various errors, and puts forward the methods and measures to eliminate the error or the suppression error. Keywords digital image correlation method。 本論文憑借國內(nèi)外在此領(lǐng)域的研究成果作為基礎(chǔ)，針對這種方法的測量精度的問題，開展了仿真與實際實驗研究，重點分析各種實驗因素和外界的干擾對數(shù)字圖像相關(guān)法的計算精 度的影響。 涉密論文按學校規(guī)定處理。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學位或?qū)W歷而使用過的材料。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人授權(quán) 大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。伴隨著各種高分辨率顯微鏡的出現(xiàn)，這種測量技術(shù)可以測量微米甚至納米的變形，這樣使其擁有了更加廣泛的發(fā)展空間。 針 對各種 產(chǎn)生誤差的原因進行分析，并且提出了 消 除誤差或者抑制誤差的方法和 措施。 force sensor III 目 錄 摘要 ...................................................................................................................................................... I Abstract ..............................................................................................................................................II 第 1 章 緒論 .................................................................................................................................... 1 背景和意義 .................................................................................................... 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及趨勢 ........................................................................... 2 本文的研究內(nèi)容 ....................................................................................... 4 第 2 章 數(shù)字圖像相關(guān)法基本理 ............................................................................................ 5 數(shù)字圖像相關(guān)法基本原理 ....................................................................... 5 二維數(shù)字圖像相關(guān)基本原理 .............................................................................. 5 物體面內(nèi)變形的表征 ............................................................................................. 6 相關(guān)標準 ...................................................................................................................... 7 數(shù)字圖像相關(guān)搜索方法 ............................................................................ 9 亞像素位移定位法 .................................................................................. 11 灰度插值法 ...............................................................................................................12 相關(guān)系數(shù)擬合法 .....................................................................................................13 基于位移場的應(yīng)變估計 .......................................................................... 14 本章小結(jié) ................................................................................................. 16 第 3 章 基于仿真數(shù)字散斑圖像的變形測量分析 ..........................................................17 模擬散斑圖的生成原理 .......................................................................... 17 于仿真散斑圖的數(shù)字圖像相關(guān)方法變形測量精度析 ..................................19 計算窗口大小對計算精度的影響 ...................................................................19 散斑顆粒大小對計算精度的影響 ..................................................................21 散斑顆粒數(shù)量對計算精度的影響 ..................................................................23 相關(guān)函數(shù)對