论文摘要
钣金件在航空、航天和汽车等行业中占有重要的地位,而材料性能是钣金成形的基础,基于数字图像相关测量方法的非接触式变形测量技术在材料性能测量中具有独特的优势,能够对一些难以测量的材料通过数字图像相关测量方法得到精确的材料性能,为精确的塑性成形控制奠定基础,具有实验过程和实验设备简单、非接触、精确、自动化程度高等特点。本文以计算机视觉技术为基础,提出了应力应变曲线测量技术的理论模型,直接利用试件表面痕迹（或粘贴的云纹栅片）作为标志,利用图像处理中的数字相关算法计算出试件表面的面内位移和应变,并结合由拉力传感器输入的数据经过当量代换得到试件的应力,最终能够自动生成被测试件应力应变曲线。针对系统的测量要求,文章分析了系统硬件选择原则、软件功能模块的划分,确定了数字图像采集和预处理的方法,研究了条纹中心线提取时的亚像素级定位算法,并创造性地提出将采集的条纹图像进行规则化处理的算法,大大简化了后续的图像处理过程,并降低了条纹中心线提取的误判率,从而提高了测量系统的可靠性。文中采用Visual C++6.0编写了测量软件的界面、图像处理算法、应力应变计算及曲线绘制等所有的源代码程序,完成了整个测量系统软件开发,并通过实验验证了数字图像分析法测量应变的可行性及实现高精度测量的可能性。
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摘要Abstract第1章 绪论1.1 研究背景1.1.1 研究的目的1.1.2 国内外现状1.2 本课题的主要研究内容1.3 系统方案及拟解决的关键问题第2章 数字图像相关测量法测量应变的原理及方法2.1 测量系统的基本结构2.2 标记试件法测量应变2.3 密栅云纹法测量应变2.3.1 栅线分类2.3.2 云纹分类2.3.3 平行云纹的形成及其测定应变的原理2.4 采集图像的处理算法研究2.4.1 图像噪声处理2.4.2 条纹图像规则化2.4.3 图像二值化2.4.4 提取条纹图的中心线第3章 基于数字图像处理的应力应变测量系统3.1 测量系统硬件组成及选用3.1.1 图像采集部分3.1.2 拉力数据采集部分3.2 测量系统软件设计3.2.1 系统总体结构设计3.2.2 编程语言的选择3.2.3 系统软件的基类第4章 测量系统软件开发4.1 系统主要界面设计4.1.1 主界面4.1.2 主菜单4.1.3 操作面板及参数设置对话框4.2 系统配置4.3 程序实现4.3.1 环境初始化4.3.2 主要功能的实现第5章 实验验证与误差分析5.1 CCD与拉力传感器的标定5.1.1 CCD标定5.1.2 拉力传感器标定5.2 板材拉伸时应力应变的测量5.2.1 实验方案的制定5.2.2 实验过程5.3 误差原因分析5.3.1 光学镜头成像误差5.3.2 系统标定误差5.3.3 计算方法的误差5.3.4 云纹变形的影响5.3.5 摄像机振动引起的误差5.3.6 光源对误差的影响结论附录 I VISUAL C++ 条纹图像中值滤波处理程序附录 I VISUAL C++ 条纹图像二值化处理程序附录 III VISUAL C++ 条纹图像规则化处理程序附录 IV VISUAL C++ 提取条纹中心线程序参考文献致谢攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文及研究成果
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标签：数字图像处理论文; 应力应变曲线论文; 测量系统论文; 计算机视觉论文;
