西安交通大学信息机电研究所西安交通大学模具与先进成形技术研究所技术研究特色西安交通大学工业三维摄影测量技术发展路线三维全场变形技术概述面向复杂机械和新型材料运行工况下或现场使用单位简介研究生招生XTDICXTDVCXTRTXTMicroXTDIC 3D控制箱数字散斑全场应变XTDP三维光学测量坐标变换XTDCAL工业近景摄影测量XTSD静态变形XTDA大型飞机风洞大视场高速运动物体动态变形和运动轨迹XTSOXTOMXTOM INSPECTOR三维扫描仪XTFLC板料热成形三维全场应变检测试验机XTSM板料和管材胀形成形试验的三维全场变形检测系统板料成形膜结构双轴双向拉伸试验机双轴四缸电液伺服静态、动态、疲劳试验机双向对称微拉伸试验机(用于光学和电子显微镜)TOMS-汽车模具三维光学快速检测系统专用系统核心技术:复杂工况三维全场动态变形检测技术关键技术产品应用领域系列产品概述三维全尺寸快速检测解决方案:大型复杂工件产品的反求和快速质量检测其他光学体式显微镜测量板料液压胀形试验的三维全场变形检测数据动画演示泡沫铝物体内部变形测量实验板料成形极限FLC快速测定(3D-DIC)飞机风洞模型三维全场应变检测(数字图像相关法)一种基于DIC技术识别焊缝材料参数的新方法高温三维全场应变测量(3000摄氏度以内)高速拉伸变形技术发展路线高速冲击振动模态分析实验---数字散斑应用圆棒试件疲劳实验汽车车桥的静态变形和数字散斑三维全场应变实验木材压缩和弯曲性能试验----全场应变分析型号和配置------XTDIC数字散斑应变测量分析一般测量步骤 XTDIC数字散斑系统计算步骤-----XTDIC数字散斑系统显示和编辑计算结果----XTDIC散斑系统输出功能------XTDIC数字散斑系统大幅面三维全场应变测量视频----XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统沙土全场变形实验-相似材料钛合金试件压缩变形三维数字散斑试验拉伸试验三维全场应变测量总体功能--XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统主要功能---XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统变形分析功能--XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析分析曲线功能---XTDIC三维数字散斑动态应变测量报表功能---XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统截线分析---XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统等势线分析--XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析XTDIC数字散斑系统与电子引申计比对试验XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统三维全场应变测量分析重型卡车车架和车门全方位静态变形和全场应变检测发动机活塞缸体受力三维静态变形实验相似材料模型变形实验-标志点变形和全场变形两种方法复合材料节点试验---基于XTSD的三维静态变形测量大型结构件大变形三维摄影测量相似材料模型实验-光学三维变形测量变形分析应用大尺寸大变形静态测量某汽车覆盖件冲压全场应变检测步骤和流程汽车覆盖件(长到6米)板料冲压全场应变三维检测板料成形极限FLC试验板料剪切实验装置大型汽车模具制件的实际板料成形三维全场应变检测数字图像相关法(散斑应变)在板料力学性能测试中的应用板料成形网格应变测量实验快速使用说明---XTSM板料成形应变测量分析系统评估模式说明-----XTSM板料成形分析计算模式-XTSM板料成形网格应变分析系统三维点云处理---XTSM板料成形网格应变分析系统网格模式---XTSM板料成形网格应变分析系统XTSM板料成形应变测量分析系统板料成形网格变形分析楼房振动变形实验飞机风洞模型静态变形测量飞机结构件运动特性的动态视觉测量系统动态变形和运动轨迹汽车模具快速质量检测和比对分析路面构造三维扫描及三维坐标获取TOMS汽车模具摄影测量系统实现汽车模具实型数字化检测汽车模具三维光学系统应用于汽车覆盖件回弹的计算三维检测应用比对分析和质量检测焊接过程高温三维全场应变实时检测焊接失稳变形光学非接触三维检测的研究三维全场变形应变系统在焊接学科的研究和应用焊接过程三维全场应变检测实验采用XTSD静态变形系统的焊接过程三维变形检测实验采用XTOM面扫描系统进行焊接变形实验焊接变形试验--光学三维动态变形测量大尺寸无缝焊接管道三维测量和变形分析焊接变形和应变分析船用螺旋桨叶片检测大型飞机三维光学快速测量建模关键技术研究大型水轮机叶片、汽轮机叶片、船舶螺旋桨的快速检测手机零部件三维测量测量实例三维光学测量的应用领域逆向设计应用客车逆向设计快速建模案例轿车、客车、卡车、火车等车辆的组装后产品质量检测大型挖掘机铲斗模型的建模和测量测量实例 测量系统软件界面三维扫描测量实例 逆向和检测汽车模具检测案例 大型泡沫和铸件快速检测其他测量案例行业应用复杂工况三维全场动态变形 检测技术三维全场变形技术概述应变(strain)工业摄影测量光束平差(捆绑调整)自标定方法数字图像相关法(Digital Image Correlatiom,DIC)工业数字近景摄影测量与机器视觉的关系机器视觉(Machine Vision)工业数字近景摄影测量Photogrametry国内外DIC相关研究链接国内外三维检测Strain Measurement by Digital Image Correlation数字散斑全场应变分析工业近景摄影测量静态大尺寸大变形动态变形和运动轨迹三维扫描和建模板料成形网格变形分析焊接变形和应变分析比对分析和质量检测点云处理和三角化相机标定其他综述
XTRT 三维数字散斑实时跟踪测量分析系统


XTRT 三维数字散斑实时跟踪测量分析系统


“XTRT数字散斑实时跟踪测量分析系统”基于数字散斑的视频测量技术,可完成材料、部件和结构的位移测量、应力测量和应变测量。使用高分辨率数字摄相机监测被测物体,可选用不同镜头,测量不同负载、张力、压力、弯度等情况下的各种尺寸的物体。

一. XTRT应力应变测量系统——功能特点

1.1 非接触测量,代替传统的接触式引申计、应变片、位移传感器、测角计、加速度传感器等。

1.2 操作简单快捷,几乎不需要样本准备工作。

1.3 采用数字散斑技术,根据自然或人工纹理进行跟踪。

1.4 采用亚像素识别技术,精度更高。

1.5 实时操作并生成图形结果。

1.6 适用被测物尺寸范围广,从细微材料到超大物体。

1.7 测量二维应变(包括张力,压力和剪应力,泊松比,弯曲度,位移,速度和加速度。

1.8 实时操作并生成图形结果,多项指标同步测量

二. XTRT应力应变测量系统——性能指标

2.1 测量范围:几毫米~几百米(选择不同镜头)

2.2 测量项目:二维应变(包括张力,压力和剪应力),泊松比,弯曲度,位移,速度和加速度

2.3 相机分辨率:1280×960,15 fps,(可选其他相机)

2.4 实时模拟量输出:输出电压0~5v,0~10v,±5V,±10V


应用案例:拉伸试验三维全场应变测量分析(点击查看)


电子万能试验机应变测量分析试验环境

三. 系统用途——应力应变测量、动态应变测量

通过双相机(或单相机)对散斑和标志点进行实时跟踪,从而获得散斑和标志点的位置坐标,通过比对跟踪点位移和跟踪点点间距的变化,获取测量物体实时的变形情况,可以用于替代引伸计和其它一些需要实时获取变形信息的场合。

3.1 可以实时、快速、高精度的跟踪试件的变形情况,变形信息可作为控制信号对外部设备进行反馈控制。

3.2 可以通过设置每隔一定帧数进行图像的保存,可在后期配合三维散斑变形系统和三维动态变形系统进行详细数据的处理。

3.3 三维变形信息通过变形曲线实时直观显示。

四. 应力应变计算流程

1实时跟踪流程图

如图1所示,实时跟踪系统,通过对参考状态下的跟踪点进行指定,从而在各个变形状态下获取跟踪点的变形信息,可以根据需要绘制所需的变形曲线,输出跟踪点的变形信息,并可通过串口及D/A输出的方法对外部设备进行控制和通讯。

五. 系统功能——应力应变测量、动态应变测量

1.获取参考图像

2获取参考图像

如图2所示,获取一帧图像作为参考图像,从而进行跟踪点设定。

2.定义跟踪点

3定义跟踪点

3所示,在基础状态左图片(参考左图像)处选择散斑面片后,根据散斑匹配算法自动在右图像处计算出对应的散斑信息。

4散斑面片设置

如图4所示,可以对散斑的面片尺寸和匹配参数进行设置。

5标志点参数设置

如图5所示,对标志点的识别参数进行设置。

3. 定义变形曲线

6变形曲线设置

如图6所示,设置变形曲线,实时跟踪时用于绘制变形曲线。


4.实时跟踪

7变形跟踪

根据跟踪点,绘制变形曲线,同时可以通过串口和D/A输出进行外部设备控制。

5.变形数据


8变形数据

实时输出跟踪点的三维坐标信息。

6.与外部设备配合

可以与变形设备如试验机等进行通讯,同步获取变形状态同时的力信息;

可以与变形设备配合,通过变形设备设置变形跟踪的开始和结束;

变形信息实时输出,可用于外部设备的控制。


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