[發明專利]一種融合紅外信息的應變場和溫度場耦合測量方法及系統

在審

• 申請號: 202011341464.0
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112556594A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 朱福龍;沈奔;曾寶山;胡洲;胡劍雄;馮陳澤芳;李金洺;王淼操;黃煜華
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;G01J5/00;G06T3/00;G06T7/00;G06T7/80
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 孔娜;李智

1.一種融合紅外信息的應變場和溫度場耦合測量方法，其特征在于，該測量方法包括下列步驟：

S1對于待測量試樣進行散斑處理，以此獲得散斑試樣，拍攝該散斑試樣的初始光學圖像，以此作為該散斑試樣初始時刻的參考圖像；

S2對所述散斑試樣進行拉伸處理，在拉伸的同時在不同的預設采樣時刻拍攝所述散斑試樣變形過程中的光學圖像和紅外溫度場圖，將不同時刻獲得的變形后光學圖像分別與所述初始時刻的參考圖像進行DIC數字圖像相關性匹配，以此獲得所述散斑試樣在不同時刻的三維應變圖；

S3補償所述散斑試樣不同時刻的三維應變圖和紅外溫度場圖的分辨率差異，使得所述三維應變圖和溫度場圖的圖像大小相同，以此獲得散斑試樣在各個時刻對應的三維應變場和溫度場，實現應變場和溫度場的耦合。

2.如權利要求1所述的一種融合紅外信息的應變場和溫度場耦合測量方法，其特征在于，在步驟S1中，所述散斑處理是首先在待測量試樣表面均勻涂滿白色啞光漆，干燥后在其表面噴撒黑色啞光漆，以此獲得散斑試樣。

3.如權利要求1所述的一種融合紅外信息的應變場和溫度場耦合測量方法，其特征在于，在S2中，拍攝散斑試樣的變形后的光學圖像以及紅外溫度場圖之前，均需對拍攝的相機進行標定，以此獲得相機的內部和外部參數。

4.如權利要求3所述的一種融合紅外信息的應變場和溫度場耦合測量方法，其特征在于，所述標定板采用含有三個同心圓的圓點標定板。

5.如權利要求1所述的一種融合紅外信息的應變場和溫度場耦合測量方法，其特征在于，在步驟S3中，所述補償散斑試樣不同時刻的三維應變場圖像和紅外溫度場圖像的分辨率差異采用雙線性內插法，以此獲得散斑試樣在各個時刻對應的三維應變場和溫度場。

6.一種應用權利要求1-5任一項所述的測量方法的測量系統，其特征在于，該測量系統包括拉伸裝置、應變計算裝置和溫度場采集裝置，其中：

所述拉伸裝置用于對所述散斑試樣進行拉伸；所述應變計算裝置用于計算所述散斑試樣不同時刻的三維應變，所述溫度場采集裝置用于采集不同時刻所述散斑試樣的溫度場圖；

所述應變計算裝置和溫度場采集裝置與所述拉伸裝置相對設置，所述應變計算裝置包括兩臺設置在同一水平線上的CCD相機，所述紅外溫度場采集裝置包括一臺紅外相機。

7.如權利要求6所述的測量系統，其特征在于，所述應變計算裝置的兩臺相機對稱設置在所述紅外相機的兩側，所述紅外相機的光軸垂直于所述散斑試樣，使得所述紅外相機從正前方拍攝散斑試樣。