数字散斑相关方法研究
数字散斑相关方法研究与应用的开题报告
数字散斑相关方法研究与应用的开题报告一、选题背景数字散斑相关方法是利用数学和光学原理，将数字信息和光学信息相结合，将数字图像转化为散斑图像进行处理的一种方法。
它广泛应用于物体三维形貌测量、物体表面形态变形的研究、无损检测、高精度位移测量等领域，进而推动了这些领域的发展。
随着数字散斑相关方法应用的扩大和深入，越来越多的新技术和新应用被发掘出来，因此本文选择数字散斑相关方法作为研究课题。
二、研究目的本研究旨在探索数字散斑相关方法的原理、算法与应用，分析其在物体三维形貌、位移测量、形态变形测量等方面的作用和优势，研究数字散斑相关方法在实际应用中遇到的问题和解决方法，为数字散斑相关方法在相关领域的应用提供参考。
三、研究内容1.数字散斑相关方法的原理与算法分析；2.数字散斑相关方法在物体三维形貌测量应用中的研究；3.数字散斑相关方法在物体位移测量应用中的研究；4.数字散斑相关方法在物体形态变形测量应用中的研究；5.数字散斑相关方法在实际应用中遇到的问题及解决方法的研究。
四、研究方法1.文献调研法：对数字散斑相关方法相关的经典文献、技术应用论文和专利文献进行调研，了解其发展历程和现状；2.实验研究法：结合数字散斑相关方法的实际应用情况开展实验，评估其效果，发现解决实际问题的方法；3.数学模型法：依据数字散斑相关方法的原理，建立数学模型，进行数值计算和仿真分析。
五、预期结果1.深入了解数字散斑相关方法的原理、算法、特点及其在相关领域的应用情况；2.总结数字散斑相关方法的优缺点，为进一步研究提供基础；3.探索数字散斑相关方法在实际应用中遇到的问题，并提出解决方法；4.为数字散斑相关方法的研究和应用提供参考。
六、研究意义1.能够进一步深入了解数字散斑相关方法的原理和算法，为相关研究提供基础和指导；2.能够总结数字散斑相关方法在物体三维形貌、位移测量、形态变形测量等方面的应用情况和优势，为相关领域的实际应用提供参考；3.能够发现数字散斑相关方法在实际应用中遇到的问题并提出解决方法，为相关科研人员提供参考。
数字图像相关方法
数字图像相关方法(DICM)前言数字图像相关法(Digital Image Correlation Method，简称DICM)，又称为数字散斑相关法(Digital Speckle Correlation Method，简称DSCM)，是应用于计算机视觉技术的一种图像测量方法。
数字图像相关(Digital Image Correlation，i.e. DIC)测量技术是应用计算机视觉技术的一种图像测量方法，是一种非接触的、用于全场形状、变形、运动测量的方法。
它是现代先进光电技术、图像处理与识别技术与计算机技术相结合的产物，是现代光侧力学领域的又一新进展。
它将物体表面随机分布的斑点或伪随机分布的人工散斑场作为变形信息载体，是一种对材料或者结构表面在外载荷或其他因素作用下进行全场位移和应变分析的新的实验力学方法。
在实验固体力学领域中，对于不同载荷下，材料和结构表面的变形测量一直是一个较难的课题。
一般包括接触式和非接触式两种，对于一般使用的电阻应变片接触式测量方法，受其测量手段的限制，不能得到全场数据，且测量范围有限，不能得到物体整体上的变形规律。
而对于全场的非接触式光学测量方法，包括干涉测量技术(例如全息照相干涉法，散斑千涉法)和非干涉技术(例如网格法和数字图像相关测量法)。
由于干涉测量技术要求有相干光源，光路复杂，且测量结果易受外界震动的影响，多在具有隔振台的实验室中进行，应用范围受到了极大的限制。
而非干涉测量技术是通过对比变形前后物体表面的灰度强度来决定表面变形量，对光源和测量环境要求较低。
数字图像相关测量技术可以直接采用自然光源或白光源，通过具有一定分辨率的CCD相机采集图像，并利用相关算法进行图像处理得到变形信息，可以说，DIC是一种基于数字图像处理和数值计算的光学测量方法。
由于该技术的直接处理对象是数字图像，而随着科学技术和数字化技术的不断发展与更新，数字图像的分辨率和清晰程度不断扩大，因此，数字图像处理技术的测量精度也在不断提升。
一种基于数字投影散斑的双目视觉图像匹配改良技术
一种基于数字投影散斑的双目视觉图像匹配改良技术【摘要】本文探讨了一种基于数字投影散斑的双目视觉图像匹配改良技术。
在介绍了研究背景、研究意义和研究目的。
在对数字投影散斑技术进行了介绍，分析了双目视觉图像匹配方法，阐述了改良技术的原理，并通过实验验证了其有效性。
对改良技术与传统方法的性能优势进行了对比分析。
在展望了技术的应用前景，总结了研究成果，并提出了进一步研究的方向。
本研究的成果为双目视觉图像匹配技术的发展提供了新的思路和方法，具有广阔的应用前景。
【关键词】关键词：数字投影散斑、双目视觉、图像匹配、改良技术、实验验证、性能优势、应用前景、研究成果、研究方向1. 引言1.1 研究背景数字投影散斑技术是一种利用数字投影和散斑成像相结合的先进成像技术，能够提高双目视觉系统的成像质量和匹配精度。
随着计算机视觉和机器视觉技术的快速发展，双目视觉图像匹配在三维重建、目标识别和定位等领域有着广泛的应用前景。
传统的双目视觉图像匹配方法在处理复杂场景和光照变化时存在诸多挑战，如匹配算法的稳定性和精度不高等问题。
对双目视觉图像匹配技术进行改良和优化具有重要意义。
本文旨在基于数字投影散斑技术，提出一种改良的双目视觉图像匹配技术，通过引入数字投影散斑技术的先进成像原理和算法，改进传统双目视觉图像匹配方法，提高匹配的准确性和效率。
通过对改良技术的研究与实验验证，探讨其在实际应用中的性能优势与潜在的技术应用前景。
1.2 研究意义数字投影散斑技术是一种基于数字散斑的成像方法，通过对物体进行数字散斑光源照射，利用物体表面产生的散斑信息来实现三维重建和深度信息获取。
在双目视觉图像匹配中，传统的匹配方法存在着计算复杂度高、匹配精度不高等问题，限制了其在实际应用中的效果和性能。
基于数字投影散斑的双目视觉图像匹配改良技术具有重要的研究意义。
该技术可以有效提高双目视觉图像的匹配效率和精度，从而提升了双目视觉系统在三维重建、目标检测和测距等领域的应用性能。
数字散斑干涉(DSPI)研究的文献综述
数字散斑干涉振动测量技术研究进展摘要：数字散斑干涉技术（DSPI）是一种光学测试方法，具有非接触、高灵敏度、全场、实时、无损检测的特点，在振动测量方面有着较大的优势。
本文从图像处理、相移技术等方面阐述了数字散斑干涉振动测量的发展现状，并对其中的关键技术进行了比较和分析。
关键词：数字散斑干涉，振动测量，数字图像处理，相移技术Research Progress on V ibration Measurement Using Digital SpecklePattern InterferometryAbstract:Digital speckle pattern interferometry (DSPI) is an optical testing and measuring method，a non-contact, high-sensitivity, full-field, real-time, non-destructive one, which has an advantage in vibration analysis. This paper introduces the recent progress on DSPI vibration measurement from aspects of digital image processing and phase shifting, also compares and analyzes their key technologies.Keywords:Digital speckle pattern interferometry; Vibration measurement; Digital image processing; Phase shifting0 引言散斑计量技术是现代光测力学技术中的一种。
它具有非接触、无损、全场、高精度、实时测量的特点，在轮廓、应变、位移和振动测量方面有着广泛的应用前景[1]。
探究数字散斑相关方法与应用研究进展
２ ． ３灰度级 的重建 在对 数字散斑相 关技术进行运 用的过程 中，往往需要在 亚像素水平上进 行一定程度 的求解，这就 需要得到整体像 素之 间位置上 的灰度值 ，为了有效实现这 一 目的 ，需要对 数字图像进行 一定程度 的插值 处理 。在最 开 始的时候 ，插值 方法主要采用 双线性插值 方 式，随着数字 散斑相关方法 的不断发展 ，原 先的插值方式发生转变 ，逐渐变成三 次插枝 、 多项式插值 、三次样条插值 、分形插值 以及 面拟和法等插 值方式 ，且各 种插值方式 具有 不 同的特 点。对于双线性插 值来说 ，它具 有 简单实用 的特 点 ，而高 阶插 值函数所 引起 的 系统误差较 小。例如 ，三次 样条插值 的精 度 较之于双线性 插值方式 的精度 要高 ，然而 ， 高阶插值方 式往往需要花 费更多的时 间。针 对这两种特 点 ，在对插值 方式进行选择 时 ， 需要对 结果精度 以及插值 消耗时间进行 综合 的考虑。
１ 、 数宇散斑相关方法 的基本原理 以 及数学模型
数字散斑 相关方法 的主要原理 如下 ：首 先 ，对 相关的 图像进 行搜集 ，并进行数字化 处理 ，这样一来 ，通 过对物体在 不同变形状 态或者 不同变形 时刻的两幅 图像 进行一定程 度 的处 理，从而得 到面 内位移分 量和面 内位 移梯度 。一般情况 下，变形识别 具有一套较 为 固定 的流程 ，主要 如下 ：首先 要做的工作 是 数字散斑 图的采 集 ，在采 集完成物体变形 前 后的两幅数字散 斑 图之后 ，分别对变形前 图像 中的一小块 图像 以及变 形后图像 中的一 小块 图像进行 定义 ，前者定 义为样本子 区， 后 者定义为 目标子 区 ，这样 一来，只需要有 效 寻出 目标子 区与样本子 区之 间的一一对应 关 系，就 能够对相关 的变量进行有效的提取。 在 样本子区与 目标子 区的位 置差别之 中，包 含 了相应 的位 移分量 ，而在 样本子区与 目标 子 区的形状差 别之中 ，则包 含了应变分 量。 因 此 ， 通 过 这 种 方 法 就 可 以 对 变 形 测 量 问题 进 行一定程度 的转化 ，使 其成为一个数字 计 算过程 。从 理论上来看 ，只要能够有 效获得 反映被测对象不 同变形状态 的表 面数字图像， 同时保证这些 数字 图像都 是 由具有一 定对 比 度 和信息层 次的散斑所构 成，那么就 可以对 数 字散斑相 关技术进行 一定程度上 的利 用， 并在此基础 之上对变 形等信息进行有 效的提
数字散斑相关方法及应用进展
第6卷 第4期2013年8月 中国光学 Chinese Optics Vol.6 No.4Aug.2013 收稿日期:2013⁃04⁃13;修订日期:2013⁃06⁃15 基金项目:国家自然科学基金资助项目(No.51075116);安徽省国际科技合作计划资助项目(No.12030603012);教育部留学回国人员科研启动基金资助项目(2011JYLH1150)文章编号 1674⁃2915(2013)04⁃0470⁃11数字散斑相关方法及应用进展王永红1∗,梁 恒1,王 硕1,张 浩1,杨连祥1,2(1.合肥工业大学仪器科学与光电学院,安徽合肥230009;2.美国奥克兰大学机械工程系,密歇根罗切斯特48309)摘要:数字散斑相关方法(DSCM)是一种可以测量变形和应变的光学非接触测量方法,其通过对变形前后物体表面的图像进行灰度信息相关计算来获取被测物的力学性能。
本文叙述了数字散斑相关方法近年来在国内外的发展动态和应用现状,详细论述了基于自适应遗传算法、智能神经网络方法、小波变换法的一系列新型相关搜索方法。
文章指出,近年来,数字散斑相关技术已发展到相对成熟,目前的研究重点是提高测试精度和图像处理速度,而提高散斑图像质量和研究高效的算法是需要努力的方向。
关 键 词:数字散斑相关;相关搜索;精度;效率中图分类号:O436.1 文献标识码:A doi:10.3788/CO.20130604.0470Advance in digital speckle correlation method and its applicationsWANG Yong⁃hong 1∗,LIANG Heng 1,WANG Shuo 1,ZHANG Hao 1,YANG Lian⁃xiang 1,2(1.School of Instrument Science and Opto⁃electronic Engineering ,Hefei University of Technology ,Hefei 230009,China ;2.Deptartment Mechanical Engineering Oakland University ,Rochester ,Michigan ,USA 48309)∗Corresponding author ,E⁃mail :yhwang@Abstract :Digital speckle correlation (DSCM )is a noncontact measuring method for displacements andstrains,which obtains the mechanical properties of an object by calculating the gray information correlation of the object images before and after deformations.The method has been applied successfully in mechanical measurements in the past twenty years.This paper introduces the developing states of the DSCM and gives ap⁃plication examples.Some new technologies involved in the DSCM are reviewed,such as genetic algorithm,neural networks and wavelet transform.Finally,it points out that DSCM research will focus on improving measuring accuracy and image processing speeds in the future,including improving speckle image quality and researching higher effective algorithms.Key words :digital speckle correlation;search algorithm;accuracy;efficiency1 引 言 数字散斑相关方法(DSCM)是一种可以测量变形和应变的光学非接触测量方法,其通过计算变形前后物体表面图像的灰度信息相关来获取被测物的力学性能。
数字散斑相关法概述
数字散斑相关法概述摘要：数字散斑相关法自出现以来，一直是图像处理领域中一种重要的方法。
它属于机器视觉测量法，由于它是非接触式的，所以如今在众多领域中，它的应用越来越广泛。
尤其在高精度的形变测量中，它一直是研究者们重点研究的对象。
目前，该方法能达到的亚像素精度最高为0.001pixel。
关键词：数字散斑相关法；机器视觉；形变测量；亚像素1. 前言材料以及结构件在载荷作用下的位移和变形情况，一直是实验力学研究的重点。
而物体变形测量技术主要可以分为两类：接触式和非接触式测量。
而目前应力应变测量方法大概有以下几种：（1）应变片电测法：电阻应变；（2）光纤光栅法：光栅反射光的波长；（3）光弹性法：材料的双折射效应，干涉条纹；（4）机器视觉测量方法。
机器视觉法属于非接触式测量，其中在实验测试的工程测量中用得较多的就是数字散斑相关方法(Digital Speckle Correlation Method，DSCM)。
2. 数字散斑相关法数字散斑相关方法（DSCM），或者称为数字图像相关方法(DIC)，是数字图像处理技术应用于光测力学的过程中产生的新的测试手段，是对全场位移和应变进行量化分析的光测实验力学方法，该方法是利用被测构件表面变形前后的两副图像的灰度值进行相关运算，从而达到求解变形体表面位移和应变的目的[1]。
在实际测量过程中，数字散斑相关法光路简单、可以白光作为实际广元，不需要严格的环境条件，并可对全场范围内的区域进行非接触测量测量，能够与全息成像、医学成像、传感器、形变测量等技术相结合，在实际测量中有着广泛的应用[2]。
但是，数字散斑相关方法也有不足之处，比如：由于环境、光源、位移场中散斑点大小的改变，使得其他峰值点的相关系数和待测点的相关系数差别不大，有时甚至出现比待测点的相关系数还要大的情况，这就会造成误差，所以散斑相关测量法的关键就在于如何快速、准确地找到待测点[3]。
因此，搜索方法和测量算法的研究是数字散斑相关方法运用于实验和工程的重点、难点。
数字散斑相关方法
数字散斑相关方法引言：数字散斑相关方法是一种应用于光学散斑图像处理的技术，可以提取图像中的信息并进行分析。
本文将介绍数字散斑相关方法的原理、应用以及发展趋势。
一、原理数字散斑相关方法的原理基于光学散斑现象。
光通过透明介质时，由于介质内部的密度或折射率的不均匀性，光波会发生相位差，形成散斑。
数字散斑相关方法利用散斑图像中的相位信息，通过相关运算，得到图像中的物理量或形态信息。
二、基本步骤1. 采集散斑图像：使用光学系统和相机等设备采集散斑图像，保证图像的清晰度和分辨率。
2. 预处理：对采集到的散斑图像进行去噪、平滑和增强等预处理操作，提高图像的质量。
3. 提取相位信息：利用数字图像处理算法，提取散斑图像中的相位信息，如使用傅里叶变换或小波变换等方法。
4. 相关运算：将提取到的相位信息与参考图像进行相关运算，得到相关输出图像。
5. 物理量或形态信息提取：通过对相关输出图像进行分析，提取出所需的物理量或形态信息。
三、应用领域1. 光学检测：数字散斑相关方法在光学检测领域有广泛应用。
通过对散斑图像的处理，可以实现对物体的位移、形变、压力等参数的测量。
2. 表面形貌测量：数字散斑相关方法可以用于表面形貌的测量，如粗糙度、曲率等参数的提取。
3. 光学显微镜图像处理：应用数字散斑相关方法对显微镜图像进行处理，可以提高图像的清晰度和对比度。
4. 光学图像识别：数字散斑相关方法可以用于光学图像的识别，如指纹识别、虹膜识别等。
5. 光学通信：数字散斑相关方法在光学通信中也有应用，可以提高光信号的传输质量和可靠性。
四、发展趋势1. 算法优化：随着计算机技术的发展，数字散斑相关方法的算法将会不断优化，提高计算效率和图像处理质量。
2. 多模态融合：数字散斑相关方法可以与其他图像处理方法相结合，实现多模态图像的融合，提高图像处理的准确性和可靠性。
3. 深度学习：深度学习技术在图像处理领域有着广泛的应用，数字散斑相关方法也可以与深度学习相结合，提高图像处理的自动化和智能化水平。
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ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ ａｎｉｓｏｔｒｏｐｙ．１１１ｅｙ ｗｅｒｅ ｔｅｓｔｅｄ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｔｈｅ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｅｄ
ｒａｎｇｅ．Ｗｈｅｎ ｔｈｅ ６ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｔｙｐｅｓ ａｒｅ ａｐｐｌｉｅｄ，ｔｈｅ ｅｒｒ ｏｆｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｉｓ Ｏ．０１２
ｐｉｘｅｌｓ，ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｏｆｔｈｅ ｍａｉｎ ｓｔｒａｉｎ ｉｎ ａｌｌ ｆｉｅｌｄ Ｃａｎ ｒｅａｃｈ ５０—１３０／．ｔ６，ａｎｄ
ｔｈｅ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｏｆｔｈｅ ｓｈｅａｒｉｎｇ ｓｔｒａｉｎ ｃａｎ ｒｅａｃｈ ５０－１００／．ｒＥ．
Ｆｉｎａｌｌｙ．ｔｈｅ ｐａｒｔｉａｌｌｙ ｂｅｎｄｉｎｇ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｔｙｐｅ ｉｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｆｏｒ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ ｓｉｌｖｅｒ ｂｉｒｃｈ ｂａｔｔｅｎ‘Ｓ ｃｒａｃｋ－ｔｉｐ．Ａｎｄ ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｆｒｏｍ ＤＳＣＭ ｗｅｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｆｒｏｍ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ．Ｉｔ ｐｒｏｖｅｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ＤＳＣＭ ｗｉ血ｔｈｅ ｐａｒｔｉａｌｌｙ
作者将有限元中的位移模式引入数字散斑相关迭代计算，根据物体变形的连 续性假设，把子区中一点的变形看作其坐标的函数，因此可根据物体的变形特点 假设其位移模式，通过该位移模式中的系数变量来表征子区的变形，从而使散斑 的迭代计算由对位移、应变项的迭代求解，变成对位移模式中系数的迭代求解。 这样就使所得位移场更接近于真实位移场，同时也极大减少了应变场中的奇异点 的数量，使计算的应变场更平滑、准确。作者根据物体变形的性质提出两类位移 模式，几何各向同性位移模式和几何各向异性位移模式。当进行计算时，可以根 据不同的变形选择不同的位移模式，这样由于位移模式的对于具体变形的匹配， 使位移、应变项的测量有了较大的提高，并且位移的灵敏度可达到Ｏ．０１５Ｐｉｘｅｌｓ， 全场正应变的灵敏度为５０—１５０，侣色对误差），剪应变测量的灵敏度为５０。１００ｐ占。 另外，作者还从数值模拟和实验两个方面验证了６种位移模式的精度和适用范 围。
最后，作者将不完全弯曲位移模式应用于正交各向异性材料白桦木条的裂纹 尖端附近应力场、应变场的研究，并将数字散斑相关方法的计算结果与有限元 Ａｎｓｙｓｌ的计算结果进行比较和分析。结果表踢数字散斑相关计算方法应用于正交 各向异性材料复杂应力、应变下的测试是可靠的。
关键词： 数字散斑相关测量，位移模式，有限元，木条断裂，裂纹尖端，数值 模拟，单区搜索法
ｏｆｅａｃｈ ｓｕｂｓｅｔ．
独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表
或撰写过的研究成果，也不包含为获得墨生盘鲎或其他教育机构的学位或证
书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中 作了明确的说明并表示了谢意。
较之其它实验方法，数字散斑相关技术更加依赖于计算机的运算，因此一些 学者在如何加快相关运算的速度和提高运算的精度等研究方面作了努力。１９８３ 年Ｐｅｔｅｒｓ首先应用数字散斑相关方法进行了冈Ⅱ体位移测量方面的研究【３】。同年 Ｓｕｔｔｏｎ．又对相关搜索的方法进行了改进，利用粗相关与细相关相结合的方法提 高了计算的速度，但这时的结果只有位移分量［４】。Ｔ．Ｃ．Ｃｈｕ和．Ｒａｎｓｏｎ等对数字 散斑相关方法的精度进行了研究，完善了这种测试方法的理论１５１。Ｍ．Ａ．Ｓｕｔｔｏｎ 等人又从理论上分析了亚象素恢复过程所带来的测量误差，提出了亚象素恢复等 合理方法他“。１９８９年Ｒｕｓｓｅｌｌ等把数字散斑相关法用在复合材料的应变测试上， 测出裂纹的二维应变场【８】，同年Ｂｒｕｃｋ等采用基于二元三次样条插值亚象素重构 的Ｎｅｗｔｏｎ－Ｒａｐｈｓｏｎ迭代算法求解数字相关问题，使数字散斑相关方法有了重大 改进，提高了搜索速度和精度，使数字相关方法的理论更加完善‘９１。１９９３年加拿
ｏｔｈｅｒ ｐｉｘｅｌｓ ｉｎ ｔｈｅ ｓｕｂｓｅｔ，ｔｈｅｎ ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ ａｒｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｂｉｃｕｂｉｃ ｓｐｌｉｎｅ
ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ ａｓ ｔｈｅ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｐａｒｔ ｏｆｉｎｉｔｉａｌ ｖａｌｕｅｓ． Ｔｈｅ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｔｙｐｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎｔｏ ｔｈｅ
ｂｅｎｄｉｎｇ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｔｙｐｅ ｉｓ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｏｎ ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｎ ｓｔｒｅｓｓ ａｎｄ ｓｔｒａｉｎ ｆｉｅｌｄ
Ｋｅｙ ｗｏｒｄ：ｄｉｇｉｔａｌ ｓｐｅｃｋｌｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ，ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｔｙｐｅ，ｔｈｅ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ，ｗｏｏｄ ｆｒａｃｔｕｒｅ，ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ｃｒａｃｋ－ｔｉｐ，Ｓｉｎｇｌｅ ｓｅａｒｃｈ
Ａ ｎｅｗ ｍｅｔｈｏｄ ｎａｍｅｄ Ｓｉｎｇｌｅ Ｓｅａｒｃｈ ｏｆｅａｃｈ Ｓｕｂｓｅｔ ｉｓ ｐｒｏｖｉｄｅｄ，ｗｈｉｃｈ ｉｍｐｒｏｖｅｓ ｔｈｅ ｓｐｅｅｄ ｏｆ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ，ｗｈｉｌｅ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｉｓ ｎｏｔ ｓａｃｒｉｆｉｃｅｄ．Ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒ ｏｆｔｈｉｓ ａｐｐｒｏａｃｈ ｉｓ韶ｆｏｌｌｏｗｓ：ｔｈｅ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｓ ｏｆｔｈｅ ｃｅｎｔｒａｌ ｐｉｘｅｌ ｏｆｔｈｅ
学位论文作者签名：樊，雪松签字日期： 洲ｔ年Ｊ月１日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解盘盗盘堂有关保留、使用学位论文的规定。
特授权鑫盗盘鲎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检
索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。
火Ｒｙ盯ｓｏｎ人学的陆华教授从统ｉ，ｌ学原理出发，划。数字柑关散斑测量方法的随机 误差进行了分析¨“…，提出了减少醒筹的措施，矧时应用数字相关方法对槽形切 ＩＪ试件ｉ维应力集－巾问题进行了研究。１９９８年Ｖｅｎｄｒｏｕｘ、Ｓｍｉｔｈ等分别对影响 相关运强精度的几种因素及改进方法进行了研究¨２－”Ｊ。
数字散斑相关方法的思想最早是在８０年代初由日本Ｉ Ｙａｍａｇｕｃｈｉ和美国 Ｓｏｕｔｈ Ｃａｒｏｌｉｎａ大学的Ｗ Ｈ．Ｐｅｔｅｒｓ和Ｗ Ｅ Ｒａｎｓｏｎ等人同时提出的Ｉｏ，２１。Ｉ Ｙａｍａｇｕｃｈｉ在研究物体小变形时，采用测量物体变形前后光强的互相关函数峰值 来导出物体的位移。Ｐｅｔｅｒｓ和：Ｒａｎｓｏｎ通过对物体变形前后得到的数字灰度场进 行相关迭代运算，也就是计算相关系数随试凑位移及其导数的变化过程，找出相 关系数的极值而得到相应的位移。
ｓｕｂｓｅｔ ａｒｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ Ｇｒａｄｉｅｍ ｉｔｅｒａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ，ｗｈｏｓｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｒｅ ｉｎｓｅｒｔｅｄ
ｆｏｒｍｕｌａｓ ｉｎｔｏ ｅｌａｓｔｉｃ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ
ｔｏ ｏｂｔａｉｎ ｔｈｅ ｉｎｉｔｉａｌ ｖａｌｕｅｓ ｏｆｔｈｅ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｓ ｏｆ
ｉｔｅｒａｔｉｖｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ＤＳＣＭ．Ｏｎ ｔｈｅ ａｓｓｕｍｐｔｉｏｎ ｏｆｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕａｔｉｏｎ ｏｆ