黄色网址大全免费,黄色视频小软件,黄色的软件免费,黄片无码91免费

高速攝像機凸顯數字圖像相關技術的巨大優勢

? ? ? ?測量在一些快速現象中產生的應力或者應變信息通常需要用到高速攝像機。

? ? ? ?當工程師和研究人員需要對材料的應力應變特征進行分析評估或者研究外界施加的應力是如何對材料產生影響時，他們一般會利用傳統的傳感器技術，但是現在，我們有了一種更好的方法。

? ? ? ?相比于以前采用的直接測量被研究物體的方法，我們現在可以使用高速攝像機以及相關的專業軟件對其進行光學測量，包括測量材料的變形，位移和應變等信息。這種新技術被稱之為數字圖像相關技術（Digital Image Correlation，DIC），隨著該技術的快速發展，已經在許多領域內取得了廣泛的應用，例如航空航天、國防以及汽車行業等。

? ? ? ?進行數字圖像相關技術分析時，首先需要將散斑場施加到待檢測的物體上，在施加應力后，攝像機和數字圖像相關技術軟件會記錄和分析散斑場的運動以揭示應變和位移發生的區域。

? ? ? ?DIC的分析操作可以利用單個或者多個同步后的攝像機來完成，但這些攝像機都需要具有可以在不同的角度進行攝像記錄的功能。單個攝像機將獲得一個二維的圖像，可用于分析材料的伸長率、拉伸強度和單平面失真等信息。但是多個攝像機體系則是更為常見的，該體系能夠獲取三維圖像，可用于進行平面振動和失真分析等方面。

? ? ? ?無論你最終選擇哪種類型的DIC設備，該技術都要優于傳統的傳感器方法。DIC是一種非接觸式的方法，相比于傳感技術，這是一個關鍵的特征優勢，因為傳感器技術會改變物體的位移或變形信息，并且DIC技術能夠提供比傳感器技術更豐富的離散數據點，此外，DIC技術分析更加快速，成本更加便宜，且易于與其他一些技術進行集成整合。

以下介紹了DIC技術在振動分析和大型結構分析兩個方面的一些應用。

對旋轉電機進行振動分析
? ? ? ?一般而言，測量旋轉結構的振動數據是非常困難的，因為傳統的傳感器必須通過電氣噪聲滑環傳遞信號。此外，利用傳感器技術還存在的一個局限在于：在不改變旋轉電機的結構和移動模式前提下，允許連接的傳感器數量是非常有限的。但是，德克薩斯大學奧斯丁分校的研究人員表明，利用DIC技術則可以從旋轉葉片收集到振動數據并進行模態分析（Rizo-Patron，2015）。

? ? ? ?為了拍攝圖像，研究人員使用了兩臺高速數字化攝像機，其每秒可以以1280 x 800的分辨率記錄多達3200張圖像。他們在一個兩米長的直升機旋翼上（利用壓縮空氣的方法使其旋轉）進行了測試，旋翼以900 RPM的速度旋轉，系統在1000Hz下進行拍攝圖像。測試結果表明，DIC與高速攝像機技術的結合對于確定旋轉系統的模態參數是十分有效的。

對大型結構的分析

? ? ? ?采用傳統傳感器技術進行大型結構分析是非常麻煩的，因此，來自法國格勒諾布爾大學的研究人員利用DIC技術進行了更加細致的分析以研究木構架結構對于地震活動的響應（Sieffert，2016）。

? ? ? ?該分析主要是在振動臺上研究完好房屋在遭受模擬地震時發生的位移情況。研究人員在收集全面測量數據的同時必須要平衡好圖像的分辨率，這樣才能更加清楚地看到房屋發生的損傷情況。

? ? ? ?他們采用了最大分辨率可以達到2560 x 1600的高速攝像機和相關軟件進行攝像記錄和分析。對于每次地震模擬，他們獲得了7599張圖像，追蹤了近4000個像素。

? ? ? ?研究人員還向結構中添加了接觸式測量裝置以測量振動臺的位移情況，其中DIC分析主要在x和y方向上進行。DIC還揭露了填充材料的一些情況，并提供了關于木材彎曲行為的信息。研究人員最終得出結論，DIC場位移測量能夠直接提供關于填充木結構抗震性能的有效數據信息。

? ? ? 上述提及的兩個應用方面，振動分析和大型結構分析只是DIC技術應用中的一小部分。借助正確的攝像機和軟件，DIC還能夠提供材料應力、應變和振動相關的定量信息，而且，隨著該技術的不斷完善，我們相信其將開發出更多的新應用。

速度問題——選擇一款可用以DIC技術的高速攝像機
? ? ? ?對于DIC技術，選擇不同的攝像機對最終獲取的數據質量和分析類型可能會有所不同。有時候，需要對樣品進行的分析類型會決定所需要的攝像機種類。用于DIC的散斑場如果產生精細，高對比度的視覺紋理，那么最好使用高分辨率的相機成像，這樣可以保持高幀率和良好的圖像質量。對于大多數DIC分析，分辨率為200到400萬像素，幀率為幾百左右的攝像機則比較適合。

? ? ? ?測量在一些快速現象中（如沖擊或快速加載情況）產生的應力或者應變通常需要用到高速攝像機以捕獲快速變化的斑點圖案。研究沖擊或快速加載情況可能需要在攝像機的分辨率方面進行權衡以達到所需的高幀速率。一般而言，能夠在一百萬像素或更小的分辨率情況下達到每秒數萬幀速率的攝像機較為理想。

? ? ? ?一些應用，例如振動測試，通常需要非常快速的攝像機。DIC技術可以在整個分析過程中測量各種位置的振動信息以及材料對振動的響應情況。這意味著在分析高振動頻率時（其中振動響應可達數萬赫茲）需要用到能夠以每秒數十萬幀的速度成像的高速攝像機。

? ? ? ?光照在一定程度上也會影響到DIC技術所用攝像機的選擇。如果被分析的材料具有塑料或者橡膠特性，那么它在升高溫度情況下可能會發生熔化或者其他一些物理化學變化。這意味著強光可能會導致樣品在分析過程中產生不同的響應。一般而言，靈敏的攝像機可以適當減少獲得良好圖像所需的照明量。