[發(fā)明專利]一種基于鏡頭成像和雙棱鏡反射的光學(xué)引伸計(jì)及均勻應(yīng)變測(cè)試方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202010749476.0 | 申請(qǐng)日： | 2020-07-30 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN111829448A | 公開(kāi)（公告）日： | 2020-10-27 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 朱飛鵬;白鵬翔;雷冬 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 河海大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | G01B11/16 | 分類號(hào)： | G01B11/16;G01B11/02 |
| 代理公司： | 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204 | 代理人： | 柏尚春 |
| 地址： | 210024 *** | 國(guó)省代碼： | 江蘇;32 |
| 權(quán)利要求書(shū)： | 查看更多 | 說(shuō)明書(shū)： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 鏡頭 成像 棱鏡 反射 光學(xué) 引伸計(jì) 均勻 應(yīng)變 測(cè)試 方法 | ||
1.一種基于鏡頭成像和雙棱鏡反射的光學(xué)引伸計(jì)，其特征在于：包括數(shù)字相機(jī)(3)、成像鏡頭(4)、第一斜方棱鏡(6)、第二斜方棱鏡(7)及數(shù)據(jù)處理裝置；兩個(gè)的斜方棱鏡置于成像鏡頭(4)和被測(cè)試樣(1)之間，每個(gè)斜方棱鏡的一個(gè)反射面朝向數(shù)字相機(jī)(3)的透鏡方向，所述數(shù)字相機(jī)(3)與數(shù)據(jù)處理裝置相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于鏡頭成像和雙棱鏡反射的光學(xué)引伸計(jì)，其特征在于：兩個(gè)斜方棱鏡的尺寸相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于鏡頭成像和雙棱鏡反射的光學(xué)引伸計(jì)，其特征在于：每個(gè)斜方棱鏡的兩個(gè)45度傾斜面為鍍膜面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于鏡頭成像和雙棱鏡反射的光學(xué)引伸計(jì)，其特征在于：兩個(gè)斜方棱鏡的一個(gè)45度傾斜面位于同一高度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于鏡頭成像和雙棱鏡反射的光學(xué)引伸計(jì)，其特征在于：所述成像鏡頭(4)為定焦鏡頭或變焦鏡頭。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于鏡頭成像和雙棱鏡反射的光學(xué)引伸計(jì)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)處理裝置包括標(biāo)定模塊、運(yùn)算模塊和后處理模塊，所述標(biāo)定模塊用來(lái)標(biāo)定分離視場(chǎng)中第一和第二目標(biāo)點(diǎn)間的像素距離，所述運(yùn)算模塊根據(jù)接收到的數(shù)字圖像獲取第一和第二目標(biāo)點(diǎn)沿著測(cè)量方向的位移信息，所述后處理模塊利用運(yùn)算模塊獲取的位移信息，結(jié)合第一和第二目標(biāo)點(diǎn)間的像素距離獲得被測(cè)試樣(1)表面的均勻應(yīng)變信息。
7.一種基于鏡頭成像和雙斜方棱鏡反射的光學(xué)引伸計(jì)的均勻應(yīng)變測(cè)試方法，包括如下步驟：
(a)在被測(cè)試樣(1)表面放置一把刻度尺，拍攝得到一幅數(shù)字圖像，根據(jù)數(shù)字圖像的刻度線讀數(shù)，計(jì)算得到視場(chǎng)分離產(chǎn)生的像素距離；
(b)利用被測(cè)試樣(1)表面散斑圖像；將第一目標(biāo)點(diǎn)和第二目標(biāo)點(diǎn)分別取在數(shù)字圖像左、右區(qū)域的水平中線上，結(jié)合所述視場(chǎng)分離產(chǎn)生的像素距離，計(jì)算出兩個(gè)目標(biāo)點(diǎn)的初始間距s；
(c)利用數(shù)字圖像相關(guān)法，得到加載過(guò)程中兩個(gè)目標(biāo)點(diǎn)的豎向位移y1和y2，結(jié)合兩個(gè)目標(biāo)點(diǎn)的初始間距s，計(jì)算被測(cè)表面的均勻應(yīng)變大小為(y2-y1)/s。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述基于鏡頭成像和雙斜方棱鏡反射的光學(xué)引伸計(jì)的均勻應(yīng)變測(cè)試方法，其特征在于，步驟(b)中，將數(shù)字圖像左側(cè)上、下邊界處的刻度讀出并標(biāo)記為K1、K2，在右側(cè)圖像中標(biāo)記出下邊界處的刻度為K3，計(jì)算出K1、K3之間的圖像像素距離l13：
式中，l12為刻度線K1、K2之間的像素距離，為刻度線K1、K2之間的真實(shí)距離，為刻度線K1、K3之間的真實(shí)距離。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述基于鏡頭成像和雙斜方棱鏡反射的光學(xué)引伸計(jì)的均勻應(yīng)變測(cè)試方法，其特征在于，步驟(b)中，將所述第一目標(biāo)點(diǎn)和第二目標(biāo)點(diǎn)分別標(biāo)記為C和D，將數(shù)字圖像左側(cè)上、下邊界處的刻度讀出并標(biāo)記為K1、K2，在右側(cè)圖像中標(biāo)記出下邊界處的刻度為K3，第一目標(biāo)點(diǎn)和第二目標(biāo)點(diǎn)之間的像素距離s的計(jì)算公式如下：
式中，l12為刻度線K1、K2之間的像素距離，為刻度線K1、K2之間的真實(shí)距離，為刻度線K1、K3之間的真實(shí)距離l1C為刻度線K1到C點(diǎn)的像素距離，l3D為刻度線K3到D點(diǎn)的像素距離。
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