[發明專利]一種基于視覺跟蹤的材料形變程度動態測量方法及系統

在審

• 申請號: 201811494060.8
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN109612400A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 謝宏威;駱佩文;雷臻宇;周聰;賀香華
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;G01N3/08
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文;宋靜娜

1.一種基于視覺跟蹤的材料形變程度動態測量方法，包括如下步驟：

步驟S1，將被測材料置于實驗臺進行拉伸試驗，并采集圖片進行保存；

步驟S2，于一圖片中選取需要跟蹤的對象，創建標志模板；

步驟S3，利用創建的標志模板對剩下的所有圖片進行匹配，獲得各標志模板于圖片中的目標區域，并獲得每個目標區域的中心點坐標；

步驟S4，對步驟S3中獲取的所有坐標點進行計算，計算出幾何中心；

步驟S5，重復步驟S3和步驟S4直至所有圖片加載完成，根據坐標點繪制坐標圖，觀察幾何中心的位移情況，從而判斷材料形變。

2.如權利要求1所述的一種基于視覺跟蹤的材料形變程度動態測量方法，其特征在于：于步驟S2中，于圖片中選好需要跟蹤的位置，剪切保存并創建成標志模板。

3.如權利要求2所述的一種基于視覺跟蹤的材料形變程度動態測量方法，其特征在于：所述標志模板為一個或多個。

4.如權利要求3所述的一種基于視覺跟蹤的材料形變程度動態測量方法，其特征在于：所述標志模板為NCC模板。

5.如權利要求1所述的一種基于視覺跟蹤的材料形變程度動態測量方法，其特征在于：步驟S3進一步包括：

步驟S300，加載一保存的圖片；

步驟S301，將該已加載的圖片與每一個標志模板匹配，每一個標志模快于該圖片中匹配出一個目標區域，該目標區域為每個標志模板匹配的區域中分值最大的區域；

步驟S302，將獲得各標志模板的目標區域的分數值Score與一預設的分值閾值進行對比，根據比對結果進行相應處理，確定是保存本組數據還是加載下一張圖片進行相應處理。

6.如權利要求5所述的一種基于視覺跟蹤的材料形變程度動態測量方法，其特征在于，步驟S301進一步包括：

步驟S300a，設置模板匹配模式，

步驟S300b，根據設置的模式，將每個標志模板在加載的圖片中從左到右，從上到下各個像素點進行對比，并計算出一個分值；

步驟S300c，根據每個標志模板于已加載的圖片中匹配出的每個區域的分值獲得每個標志模板的目標區域。

7.如權利要求5所述的一種基于視覺跟蹤的材料形變程度動態測量方法，其特征在于，步驟S302進一步包括：

步驟S302a，對比步驟S301獲得的各目標區域的分值Score和預設的分值閾值Score_threshold；

步驟S302b，若各目標區域的分值Score均大于Score_threshold，則保存各目標區域的位置數據，即各目標區域的中心點坐標，

步驟S302c，若各目標區域的分值Score不都大于Score_threshold，則不保存本組目標區域的數據，并返回上一張圖片將其已經匹配出的所有目標區域剪切出來作為新的模板用于剩余圖片的匹配，并返回步驟S300加載下一張圖片處理。

8.如權利要求7所述的一種基于視覺跟蹤的材料形變程度動態測量方法，其特征在于，于步驟S4中，所有坐標點(x_i，y_i)幾何中心的計算公式如下：

9.如權利要求7所述的一種基于視覺跟蹤的材料形變程度動態測量方法，其特征在于，于步驟S2之前，還包括包括如下步驟：

對采集后的圖像利用標定板標定，以消除圖片的畸變影響。

10.一種基于視覺跟蹤的材料形變程度動態測量系統，包括：

圖像采集單元，用于將被測材料置于實驗臺進行拉伸試驗，并采集圖片進行保存；

模板創建單元，用于于一圖片中選取需要跟蹤的對象，創建標志模板；

匹配單元，利用創建的標志模板對剩下的所有圖片進行匹配，獲得各標志模板于圖片中的目標區域，并獲得每個目標區域的中心點坐標；

幾何中心計算單元，對所述匹配單元獲取的所有坐標點進行計算，計算出幾何中心；

材料形變判斷單元，用于重復所述匹配單元和所述幾何中心計算單元直至所有圖片加載完成，根據坐標點繪制坐標圖，觀察幾何中心的位移情況，從而判斷材料形變。