數(shù)字圖像相關(guān)法

數(shù)字圖像相關(guān)法(digital image correlation method,DIC)是對未變形和變形狀態(tài)下的試件圖像進(jìn)行計(jì)算機(jī)處理，獲得全場位移的一種方法。也就是說你只需要提供兩張圖片——一張參考圖片(refference image)和一張變形狀態(tài)下的圖片(current image)，你就可以得到全場的位移。
本文將會介紹一種常用的DIC測量軟件Ncorr1,并做出展示。

Ncorr的安裝

Ncorr的GitHub倉庫為GitHub - justinblaber/ncorr_2D_matlab: 2D Digital Image Correlation Matlab Software，在倉庫的介紹頁面有著詳細(xì)的介紹。建議在運(yùn)行之前安裝Visual Studio環(huán)境，安裝步驟可以參考這里C語言/C++初學(xué)——Visual Studio環(huán)境的安裝配置與使用 - 知乎。

安裝流程：

• 從GitHub倉庫下載Ncorr
• 打開matlab并切換到下載Ncorr的目錄
• 在命令行輸入

cd?ncorr_2D_matlab addpath(pwd); handles_ncorr?=?ncorr;

接下來會出現(xiàn)一個(gè)窗口，點(diǎn)擊確定

新的窗口是用來設(shè)置并行數(shù)的，這里設(shè)置默認(rèn)，直接下一步

之后命令行里就開始安裝Ncorr了，稍作等待

安裝完成后會顯示

這樣就完成了Ncorr的安裝，之后在使用Ncorr的時(shí)候，切換到這個(gè)目錄，直接輸入ncorr就好了。

用Ncorr做第一次DIC測量

首先準(zhǔn)備變形狀態(tài)前(reference image)和變形狀態(tài)中(current image)的兩張圖片，這里我使用的圖片是下面這兩張。

左邊是參考圖片，右邊是做了平移為10個(gè)像素的變形狀態(tài)下的圖片。這兩張圖片是通過glare2生成的,glare可以在這里下載：glare主頁，至此我們的一切準(zhǔn)備工作就完成了，下面只需要在ncorr里點(diǎn)一點(diǎn)就可以了。

點(diǎn)一點(diǎn)的步驟：

• 首先是加載參考圖片和變形狀態(tài)下的圖片，點(diǎn)擊File選擇Load Reference Image然后選擇參考圖像；點(diǎn)擊File選擇Load Current Image(s)在選擇Load All(memory heavy)選擇變形狀態(tài)下的圖片。

• 點(diǎn)擊Region Of Interst來選擇你要測量的區(qū)域。點(diǎn)擊Draw ROI,在打開的窗口中用工具來畫出你喜歡的ROI區(qū)域，我用矩形畫了一個(gè)區(qū)域，完成后點(diǎn)finish保存區(qū)域，再點(diǎn)finish完成ROI的確定。

• 計(jì)算部分，首先設(shè)置計(jì)算參數(shù)。點(diǎn)擊Analysis,選擇Set DIC Parameters，這里可以設(shè)置計(jì)算參數(shù)。這里選擇默認(rèn)的參數(shù)，點(diǎn)擊finish和彈出來窗口的yes保存設(shè)置；點(diǎn)擊Analysis選擇Perform DIC Analysis開始計(jì)算，在彈出的窗口中選擇ROI的區(qū)域開始計(jì)算。

• 可以在Analysis中的Format Displacement中查看初步的結(jié)果,這里其實(shí)是虛擬引申。

  
  左邊是水平位移，右邊是豎直位移，水平位移的計(jì)算結(jié)果與真實(shí)設(shè)置的位移10最大相差0.0006。
  就這樣，我們完成了DIC的計(jì)算

參考文獻(xiàn)

[1] BLABER J, ADAIR B, ANTONIOU A. Ncorr: open-source 2D digital image correlation matlab software[J]. Experimental Mechanics, 2015, 55(6):1105-1122.

[2] SU Y, ZHANG Q. Glare: A free and open-source software for generation and assessment of digital speckle pattern[J]. Optics and Lasers in Engineering, 2022, 148:106766.

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的利用图像来测量的技术——数字图像相关法(DIC)的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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