本章，我们将详细介绍如何对采集的图像，利用系统软件进行处理。

4.1 面片

本系统根据计算前在图像中定义的面片（矩形是长为13像素、大小为15x15像素的面片（对应有2像素重叠区域），面片的大小及步长可以根据测量要求调整。

(a)面片                 (b)设置

图 4 1面片及设置

提示：对于每一个有效的面片，在计算之后会得到一个测量点的信息。因此，面片参数对于应变计算非常重要。

4.1.1 面片大小、步长

系统默认的面片大小为15x15像素，适用于一般的变形测量工程。也可以不采用这一默认设置，而根据被测试件表面散斑图案或测量需要来调整面片的大小和步长。面片参数调整对计算精度和计算时间的影响如下所示：

1）面片尺寸大于默认值 l 测量点精度提高；l 计算所需时间变长；l 不能很好反映表面的应变分布

2）面片尺寸小于默认值 l 测量点精度降低；l 计算所需时间减少；l 很好反映表面的应变分布

3）面片步长小于默认值 l 测量点密度增加；l 计算所需时间变长；

4）面片步长大于默认值 l 测量点密度降低；l 计算所需时间减少。

4.2 矩形面片

当试件变形较大时，变形后图像中的面片会发生形变，如图 4 2所示。

未变形时 变形后出现颈缩现象

图 4 2 面片形变

4.3 计算区域

计算区域确定了工程计算的范围：仅对二维图像中绿色区域的面片进行计算。定义计算区域可以提高计算的效率，降低误匹配的概率。本系统利用图 4 3所示的对话框标记和定义计算区域。

图 4 3定义计算区域

图 4 4计算区域（绿色区域）

4.4 定义种子点

为了提高计算的速度和匹配的精度，在面片计算前首先要创建种子点。种子点对应于所有状态下的同一面片，是面片计算的基础。有些情况下，我们需要在同一测量工程中创建多个种子点，例如，计算区域不完整，中间存在断裂带时。

创建种子点有两种方法：

手动创建种子点：

打开添加种子点对话框，在参考图像的计算区域，按住Ctrl键+单击鼠标左键定义种子，然后点击对话框上“创建”按钮，软件会自动在每个状态搜索和创建种子点。

提示：一般选择在试件表面相对移动较小的区域创建种子点，这样可以确保创建的种子点在所有状态中都有效。

自动创建种子点：

点击添加种子点对话框上“自动”按钮即可，自动创建种子点是一个全自动的种子点创建过程，不需要定义。

图 4 5添加种子点对话框

重要提示：

自动创建种子点仅在试件散斑图案较好并且没有特别的大的变形时使用。

4.5 断裂试件种子点的创建

如果试件在试验过程中被拉断，则工程只计算种子点所在的那部分区域的变形，如图 4 6所示。

图 4 6单个种子点变形计算结果

为了完整计算断裂试件的变形，在试件断裂之前的状态定义第二个种子点（图 4 7）。

图 4 7定义第二个种子点

添加第二个种子点之后，计算获得的断裂试件的变形数据如图 4 8所示。

图 4 8添加第二个种子点后得到的变形数据

4.6 面片匹配

点击系统软件“分析”->“散斑计算”进行散斑图像匹配，即左右相机图像上对应面片的匹配，匹配效果如图 4 10所示。

图 4 9散斑计算

图 4 10左右相机图像散斑匹配

4.7 变形计算

确定了计算区域和种子点，经过散斑计算、三维重建、应变计算后，我们就可以得到各种变形场数据。

图 4 11三维点重建

图 4 12应变场

4.8 总结

² 面片尺寸

面片步长；面片形状；计算区域；创建种子点；断裂试种子点的创建；面片匹配；三维重建和变形计算。

全部视频演示----XTDIC三维数字散斑系统