电子信息技术

本发明公开了一种高效率高精度数字图像相关位移后处理方法，包括计算各计算模板覆盖区域内的高斯点坐标、计算各计算模板覆盖区域内高斯点位移、高斯点位移修正步骤。本发明通过对传统DIC获得的位移及位移梯度进行后处理，能够在付出极小计算代价的条件下将位移精度提高一阶，是一种兼具高精度和高效率的测量方法；本发明将插值后高斯点位移的平均值作为最终位移测量结果可以有效抑制随机误差，具有较强的鲁棒性；本发明的测量方法仅需对传统DIC获得的位移及其梯度进行简单数学运算，不需要改动DIC核心算法，编程复杂度低，易于实现。

数字图像相关法(Digital image correlation,DIC)是一种基于现代图像处理技术、通过匹配变形前后图像中具有强辨识度散斑的灰度值进行计量的光测力学方法。因其具有对测试环境要求宽松、能够获得全场位移和应变等优点，目前DIC已作为理想的变形测量手段应用于多个领域。

基于国内外学者在DIC亚像素算法及其影响因素方面的研究成果，目前DIC算法在均匀变形测量上已能够满足常规试验的精度要求。但在非均质材料的非均匀变形测量上，测量偏差较大，无法满足非均质材料高精度的全场测量要求。造成测量偏差增大的主要原因是基于常应变假设的一阶计算模板形函数与真实位移场的欠匹配。为提高匹配性，现有的解决方案是减小计算模板尺寸或提高计算模板形函数的阶次，但随着计算模板尺寸的减小，位移随机误差急剧增大甚至无法收敛，而提高形函数阶次又将显著增加DIC的计算复杂度和对图像噪声的敏感性，无法满足高效率和高鲁棒性的测量需求。

因此，寻求一种能同时满足精度、效率和鲁棒性的方法是目前应用DIC进行非均匀变形测量的关键技术问题。

采用上述技术方案所取得的技术效果在于：

 1)本发明通过对DIC算法获得的位移及位移梯度进行后处理，能够在付出极小计算代价的条件下将位移精度提高一阶，是一种兼具高精度和高效率的测量方法；

2)本发明将插值后高斯点位移的平均值作为最终位移测量结果可以有效抑制随机误差，具有较强的鲁棒性；

 3)本发明的测量方法仅需对DIC算法获得的位移及其梯度进行简单数学运算，不需要改动DIC核心算法，编程复杂度低，易于实现。