上海光学数字图像相关技术变形测量

ESPI：动态全场测量的先锋ESPI利用激光散斑的随机性作为信息载体，通过双曝光或时间序列干涉图处理，提取变形引起的相位变化。其独特优势在于无需制备光栅或标记点，适用于粗糙表面与动态过程测量。在航空航天领域，ESPI已用于检测飞机蒙皮在气动载荷下的振动模态与疲劳裂纹萌生。云纹干涉术：高灵敏度与高空间分辨率的平衡云纹干涉术通过交叉光栅衍射产生高频云纹条纹，其灵敏度可达亚微米级，空间分辨率优于10线对/毫米。该技术特别适用于金属材料塑性变形、复合材料界面脱粘等微区应变分析。例如，在碳纤维复合材料层压板测试中，云纹干涉术可清晰捕捉层间剪切应变集中现象，为结构优化提供数据支撑。应变测量十分复杂，多种因素会直接或间接地影响测量效果。上海光学数字图像相关技术变形测量

数字图像相关法（DIC）的提出标志着光学测量进入数字化时代。通过将散斑图案数字化，结合亚像素位移搜索算法，DIC摆脱了胶片记录的束缚，测量速度与精度提升。21世纪初，三维DIC技术通过双目视觉或多相机系统重构表面三维形貌，解决了平面DIC因出平面位移导致的误差问题，在复合材料冲击测试中实现了应变场与三维位移场的同步获取。与此同时，光纤传感技术凭借其抗电磁干扰与长距离传输优势，在大型结构健康监测中崭露头角。光纤布拉格光栅（FBG）通过波长编码应变信息，单根光纤可串联数十个传感器，实现桥梁、风电叶片等结构的分布式应变监测。例如，港珠澳大桥部署的FBG传感网络，连续5年实时采集超过10万个应变数据点，支撑了大桥全生命周期安全评估。四川全场三维非接触式总代理研索仪器光学非接触应变测量系统具有亚微米级位移分辨率，应变测量精度达0.005%。

研索仪器与达索系统的深度合作，进一步强化了 "仿真 - 实验" 的协同能力。作为达索系统在教育科研领域的重要生态伙伴，研索仪器将 DIC 测量技术与达索系统的仿真平台相结合，打造了 "仿真计算 + 实验验证" 融合的多尺度科研平台。在北京大学材料科学与工程学院的智能实验室建设项目中，研索仪器通过 BIOVIA ONE Lab 平台实现了高通量实验任务管理与跨学科数据的高效流转，DIC 测量数据可直接导入仿真系统进行模型校准；在中南大学的材料力学研究中，通过 Materials Studio 与 ABAQUS 协同建模，实现了从微观仿真到宏观测试数据的闭环对比，大幅加速了科研进展。这种 "测量数据驱动仿真优化" 的模式，已成为制造领域研发创新的重要范式。

实际光学应变测量系统往往综合利用多种物理机制。例如，数字图像相关法（DIC）同时依赖光强调制与几何变形约束，而电子散斑干涉术（ESPI）则结合了相位调制与散斑统计特性，这种多机制融合提升了测量的鲁棒性与精度。数字图像相关法（DIC）：从实验室到工业现场的普适化技术DIC通过对比变形前后两幅数字图像的灰度分布，利用相关函数匹配算法计算表面位移场，进而通过微分运算获得应变场。其流程包括：表面随机散斑制备、图像采集、亚像素位移搜索、全场应变计算。技术优势DIC的突破在于其普适性：对测量环境无特殊要求（可适应高温、真空、腐蚀等极端条件），对被测物体形状无限制（平面、曲面、复杂结构均可），且支持静态、动态、瞬态全过程测量。现代高速相机与GPU并行计算技术的发展，使DIC的实时处理速度突破每秒千帧，满足冲击等瞬态过程分析需求。应变测量是机械结构和机械强度分析里重要的手段。

作为当前主流的技术路径，数字图像相关（DIC）技术的工作流程已形成标准化范式：首先在被测物体表面制备随机散斑图案，这一图案如同 "光学指纹"，为后续识别提供特征标记，可通过人工喷涂、光刻或利用材料自然纹理实现；随后采用高分辨率相机阵列同步采集变形前后的图像序列，捕捉每一个微小形变瞬间；通过零均值归一化互相关系数（ZNCC）等算法，追踪散斑在图像中的位移变化，经三维重建计算得到全场位移场与应变场数据。这种技术路径带来三大突破：其一，非接触特性消除了测量器件对测试系统的力学干扰，尤其适用于软材料、微纳结构等易损伤样品的测试；其二，全场测量能力实现了从 "点测量" 到 "面分析" 的跨越，单次测试可获取数百万个数据点，使变形分布可视化成为可能；其三，亚像素级测量精度突破了传统方法的极限，位移测量精度可达 0.01 像素，配合高分辨率相机可实现纳米级形变检测。这些优势让光学非接触测量成为解决复杂力学测试问题的方案。研索仪器光学非接触全场应变测量系统是一种基于光学原理（如数字图像相关DIC）的高精度应变分析工具。福建全场非接触变形测量

研索仪器科技光学非接触应变测量，高速成像技术，实时呈现动态应变变化。上海光学数字图像相关技术变形测量

在技术创新层面，研索仪器的测量系统实现了多项关键突破。其搭载的先进算法不仅能精确提取位移、应变等基础物理量，还可衍生计算泊松比、杨氏模量等材料特性参数，为材料性能评估提供数据。在动态测量场景中，VIC-3D 疲劳场与振动测量系统可轻松应对瞬态冲击与周期性振动测试，无需复杂布线即可捕捉动态变形过程。更值得关注的是，研索仪器的测量解决方案支持与有限元仿真的深度融合，通过将全场测量数据与仿真模型直接比对，解决了传统测试与模拟脱节的行业痛点，为结构优化提供闭环支撑。上海光学数字图像相关技术变形测量