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

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811494060.8
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: 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（專利權(quán)）人: 廣州大學(xué)
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: 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

本發(fā)明公開了一種基于視覺跟蹤的材料形變程度動(dòng)態(tài)測量方法及系統(tǒng)，該方法包括如下步驟：步驟S1，將被測材料置于實(shí)驗(yàn)臺進(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象，創(chuàng)建標(biāo)志模板；步驟S3，利用創(chuàng)建的標(biāo)志模板對剩下的所有圖片進(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，通過本發(fā)明，可實(shí)現(xiàn)材料形變程度測量的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及于材料形變程度測量技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于視覺跟蹤的材料形變程度動(dòng)態(tài)測量方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

材料變形測量是表征材料性能的基礎(chǔ)。視頻引伸計(jì)因采用非接觸式測量方式，幾乎適用于大部分材料變形測量且測量精度高，已成為材料變形測量的主要工具。目前，視頻引伸計(jì)一般是在被測試樣的上、下端口印制標(biāo)記，在拉伸過程中實(shí)時(shí)跟蹤上、下兩標(biāo)記的位移，然后根據(jù)數(shù)字圖像處理方法獲得兩者的位移差即為圖像空間中材料形變量，最后采用相機(jī)標(biāo)定技術(shù)轉(zhuǎn)換為材料的實(shí)際形變量。

然而，傳統(tǒng)的引伸計(jì)只能測量材料橫向或者縱向單一的距離變化，并不能測量出材料的形變程度。然而，實(shí)際在做拉伸試驗(yàn)的過程中，不僅僅需要檢測其垂直方向上的唯一，還需要參考材料被拉伸的形變情況，因此，實(shí)有必要提出一種技術(shù)手段，以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明之目的在于提供一種基于視覺跟蹤的材料形變程度動(dòng)態(tài)測量方法及系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)材料形變程度測量的目的。

為達(dá)上述及其它目的，本發(fā)明提出一種基于視覺跟蹤的材料形變程度動(dòng)態(tài)測量方法，包括如下步驟：

步驟S1，將被測材料置于實(shí)驗(yàn)臺進(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象，創(chuàng)建標(biāo)志模板；

步驟S3，利用創(chuàng)建的標(biāo)志模板對剩下的所有圖片進(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。

優(yōu)選地，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。

優(yōu)選地，所述標(biāo)志模板為一個(gè)或多個(gè)。

優(yōu)選地，所述標(biāo)志模板為NCC模板。

優(yōu)選地，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)行對比，根據(jù)比對結(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。

優(yōu)選地，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。

優(yōu)選地，步驟S302進(jìn)一步包括：