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技术研究特色 数字图像相关法和工业三维摄影测量、三维全场变形应变及轮廓坐标快速检测、机械和材料的变形应变力学性能是众多行业和学科的研究和应用基础！也是国际上近五年的研究热点，在多学科爆炸性推广和应用！
在三维光学检测系统的系列化、专用化、可定制性等方面取得了多项创新成果！在多视场三维快速重建和全场测量集成控制技术研究取得突破性进展！出口欧美发达国家10多所大学用于复合材料、生物力学、土木工程等学科研究！在国内的航空航天军工、汽车、模具、机械、材料等行业的100多单位推广应用！科技成果技术鉴定表明：系列化三维检测装置填补国内空白，达到国际先进水平！
本研究为国际上近5年的研究热点，涉及机械、材料、力学、机器视觉、工业近景摄影测量、数字图像相关法等多学科交叉。随着中国制造业快速发展，航空航天军工、汽车、重型机械等行业中大量采用大型复杂工件（几米～几十米）和各种新型复合材料，迫切需要快速方便并适合生产现场使用的三维轮廓外形尺寸和变形应变检测方法。 传统的三坐标测量设备（如三坐标机、全站仪、激光跟踪仪等）和变形应变检测方法（如应变片、位移、加速度传感器等），效率低测量范围小，较难实现三维全场或全尺寸检测，无法满足各向异性复合材料的全场力学性能检测。
在国家863计划项目支持下，采用工业摄影测量和数字散斑等方法，通过多种工业像机拍摄的多幅二维序列图像，快速解算出被测物体的三维坐标、变形和应变数据。主要研究内容包括：工业三维摄影测量、数字图像相关法三维全场应变分析、相机自标定技术、复杂曲面轮廓点云获取、海量点云处理、点云与CAD数模比对检测、大尺寸静态变形测量、动态变形测量、板料成形网格应变检测。
技术特点与创新： （1）解决了大型复杂工件生产现场和应用现场快速检测难题； （2）可用于中小型工件和微纳米尺度的相关检测，以及材料力学性能的详细分析； （3）可满足低速到高速的振动冲击和模态分析要求； （4）具有适用面广、三维全场检测、快速灵活方便优点； （5）能够与各种有限元数值模拟软件配合使用，用于本构模型建立和模拟仿真验证。 （6）基于多项专利技术自主研制了八个系列系统（国际上只有2个类似系统）； 研制了国内第一套实用化的多视场成像系统快速自标定技术、数字散斑三维全场应变检测系统、大尺寸静态变形检测系统、工业三维摄影测量系统等，为材料力学研究提供了宏观和微观的三维全场变形和应变分析方法；
三维全场应变和三维变形快速测量分析、三维数字图像相关法（DIC）全场应变测量、欢迎各大学跨学科合作研究合作进行三维全场应变实验 材料力学、断裂力学、土木工程、生物力学、微观纳米、复合材料
2007年以来，国际上基于数字图像相关法(Digital Image Correlation,DIC)测量全场应变技术，得到了爆炸性发展和应用，广泛应用于各个学科的研究，如材料力学、生物力学、断裂力学、微观纳米应变测量、宏观大尺寸变形测量、各种新材料性能测试等。
采用三维全场应变变形测量技术可以代替传统的应变片和位移传感器，三维全场应变变形测量技术不但使用简单方便，快速实现三维变形和应变测量，而且可以完成应变片和位移传感器无法实现测量工作。可广泛应用在板料网格应变测量、材料力学试验、生物力学试验、模具检验、大变形等领域。 XTDIC散斑动态应变：三维全场应变快速测量材料力学性能； XTSD静态变形测量： 适合大尺寸(<100m)大变形测量； XTDA动态变形测量： 快速测量动态三维运动轨迹和姿态； XTSM板料应变测量： 网格应变法测量板料成形的三维应变； 关键技术和特色
突破一系列工业三维摄影测量技术实现了系列化的测量分析系统。实现了多相机快速标定、三维重建、点云处理、变形分析等技术。研制了八个系统，用于三维坐标测量、点云采集、三维静态和动态变形、全场应变测量分析、板料成形应变分析。拥有多项发明专利，国际上只有1个单位具有该系列技术。 多相机多幅面的相机柔性自标定技术。解决了传统标定方法需要高精度标定块，实现了快速、方便、高精度相机标定，是工业三维摄影测量的基础和核心。
随着中国制造业的快速发展，汽车、飞机、船舶、军工等行业中普遍加工大型复杂工件。目前对于中小型工件（长度小于1米）的三维测量，基本能满足检测和反求要求。而对于大型的工件（工件长度为1米~100米），如汽车大型模具和覆盖件、装焊后的大型设备、水轮机叶片、大型结构件、飞机工件和模具、船舶部件等，由于很难将其搬到台式三座标测量机进行测量，目前主要采用激光跟踪仪、经纬仪、模板模线等对工件的一些关键点进行测量。这些测量设备检测速度慢、存在繁琐的移站问题、价格高，且无法进行全尺寸检测，只能测量工件关键点三维坐标。所以对于大中型复杂工件的三维检测，是国内企业迫切需要解决的问题，严重制约了中国大型制造业的技术水平。
研制的系列工业三维全尺寸轮廓和全场变形应变系统 西安交通大学先进制造技术研究所，前身为创办于1952年的锻压教研室，是全国最早的锻压专业之一，拥有100多人的教职工和研究生。与信息机电研究所进行跨学科研究，综合了计算机信息技术、机电控制、图像处理、工业摄影测量、材料成形、模具技术、材料力学等多学科，研制了系列化的八个三维摄影测量系统，用于三维全场应变测量分析、动态和静态变形测量、板料网格应变测量、三维面扫描、反求设计与逆向工程、三维全尺寸检测。
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