[發(fā)明專利]一種基于視覺跟蹤的材料形變程度動(dòng)態(tài)測(cè)量方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811494060.8
• 申請(qǐng)日: 2018-12-07
• 公開（公告）號(hào): CN109612400A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝宏威;駱佩文;雷臻宇;周聰;賀香華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B11/16
• 分類號(hào): G01B11/16;G01N3/08
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)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(dòng)態(tài)測(cè)量方法，包括如下步驟：

步驟S1，將被測(cè)材料置于實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，并采集圖片進(jìn)行保存；

步驟S2，于一圖片中選取需要跟蹤的對(duì)象，創(chuàng)建標(biāo)志模板；

步驟S3，利用創(chuàng)建的標(biāo)志模板對(duì)剩下的所有圖片進(jìn)行匹配，獲得各標(biāo)志模板于圖片中的目標(biāo)區(qū)域，并獲得每個(gè)目標(biāo)區(qū)域的中心點(diǎn)坐標(biāo)；

步驟S4，對(duì)步驟S3中獲取的所有坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算出幾何中心；

步驟S5，重復(fù)步驟S3和步驟S4直至所有圖片加載完成，根據(jù)坐標(biāo)點(diǎn)繪制坐標(biāo)圖，觀察幾何中心的位移情況，從而判斷材料形變。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于視覺跟蹤的材料形變程度動(dòng)態(tài)測(cè)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(chuàng)建成標(biāo)志模板。

3.如權(quán)利要求2所述的一種基于視覺跟蹤的材料形變程度動(dòng)態(tài)測(cè)量方法，其特征在于：所述標(biāo)志模板為一個(gè)或多個(gè)。

4.如權(quán)利要求3所述的一種基于視覺跟蹤的材料形變程度動(dòng)態(tài)測(cè)量方法，其特征在于：所述標(biāo)志模板為NCC模板。

5.如權(quán)利要求1所述的一種基于視覺跟蹤的材料形變程度動(dòng)態(tài)測(cè)量方法，其特征在于：步驟S3進(jìn)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(gè)標(biāo)志模板匹配，每一個(gè)標(biāo)志模快于該圖片中匹配出一個(gè)目標(biāo)區(qū)域，該目標(biāo)區(qū)域?yàn)槊總€(gè)標(biāo)志模板匹配的區(qū)域中分值最大的區(qū)域；

步驟S302，將獲得各標(biāo)志模板的目標(biāo)區(qū)域的分?jǐn)?shù)值Score與一預(yù)設(shè)的分值閾值進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)比對(duì)結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)處理，確定是保存本組數(shù)據(jù)還是加載下一張圖片進(jìn)行相應(yīng)處理。

6.如權(quán)利要求5所述的一種基于視覺跟蹤的材料形變程度動(dòng)態(tài)測(cè)量方法，其特征在于，步驟S301進(jìn)一步包括：

步驟S300a，設(shè)置模板匹配模式，

步驟S300b，根據(jù)設(shè)置的模式，將每個(gè)標(biāo)志模板在加載的圖片中從左到右，從上到下各個(gè)像素點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比，并計(jì)算出一個(gè)分值；

步驟S300c，根據(jù)每個(gè)標(biāo)志模板于已加載的圖片中匹配出的每個(gè)區(qū)域的分值獲得每個(gè)標(biāo)志模板的目標(biāo)區(qū)域。

7.如權(quán)利要求5所述的一種基于視覺跟蹤的材料形變程度動(dòng)態(tài)測(cè)量方法，其特征在于，步驟S302進(jìn)一步包括：

步驟S302a，對(duì)比步驟S301獲得的各目標(biāo)區(qū)域的分值Score和預(yù)設(shè)的分值閾值Score_threshold；

步驟S302b，若各目標(biāo)區(qū)域的分值Score均大于Score_threshold，則保存各目標(biāo)區(qū)域的位置數(shù)據(jù)，即各目標(biāo)區(qū)域的中心點(diǎn)坐標(biāo)，

步驟S302c，若各目標(biāo)區(qū)域的分值Score不都大于Score_threshold，則不保存本組目標(biāo)區(qū)域的數(shù)據(jù)，并返回上一張圖片將其已經(jīng)匹配出的所有目標(biāo)區(qū)域剪切出來(lái)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(quán)利要求7所述的一種基于視覺跟蹤的材料形變程度動(dòng)態(tài)測(cè)量方法，其特征在于，于步驟S4中，所有坐標(biāo)點(diǎn)(x_i，y_i)幾何中心的計(jì)算公式如下：

9.如權(quán)利要求7所述的一種基于視覺跟蹤的材料形變程度動(dòng)態(tài)測(cè)量方法，其特征在于，于步驟S2之前，還包括包括如下步驟：

對(duì)采集后的圖像利用標(biāo)定板標(biāo)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(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)，包括：

圖像采集單元，用于將被測(cè)材料置于實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，并采集圖片進(jìn)行保存；

模板創(chuàng)建單元，用于于一圖片中選取需要跟蹤的對(duì)象，創(chuàng)建標(biāo)志模板；

匹配單元，利用創(chuàng)建的標(biāo)志模板對(duì)剩下的所有圖片進(jìn)行匹配，獲得各標(biāo)志模板于圖片中的目標(biāo)區(qū)域，并獲得每個(gè)目標(biāo)區(qū)域的中心點(diǎn)坐標(biāo)；

幾何中心計(jì)算單元，對(duì)所述匹配單元獲取的所有坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算出幾何中心；

材料形變判斷單元，用于重復(fù)所述匹配單元和所述幾何中心計(jì)算單元直至所有圖片加載完成，根據(jù)坐標(biāo)點(diǎn)繪制坐標(biāo)圖，觀察幾何中心的位移情況，從而判斷材料形變。