測(cè)量一些快速瞬態(tài)現(xiàn)象中產(chǎn)生的位移或者應(yīng)變數(shù)據(jù)，通常需要用到高速攝像機(jī)，這對(duì)于高速?zèng)_擊事件的定性評(píng)估非常具有價(jià)值。

當(dāng)工程師和研究人員需要分析評(píng)估高速?zèng)_擊瞬態(tài)變形應(yīng)變特征時(shí)，當(dāng)使用不適合的處理軟件從圖像獲取定量數(shù)據(jù)時(shí)可能非常繁瑣。運(yùn)動(dòng)跟蹤軟件只能跟蹤定義點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，而且通常不太準(zhǔn)確。

新拓三維XTDIC-STROBE三維動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)，基于分析樣品表面的散斑圖案，通過(guò)高速攝像機(jī)捕獲全視場(chǎng)數(shù)據(jù)，結(jié)合DIC軟件分析全場(chǎng)位移、應(yīng)變區(qū)域就變得直觀、精準(zhǔn)和可視化。對(duì)于高速事件的分析，XTDIC-STROBE三維動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)還具備標(biāo)志點(diǎn)追蹤功能。

基于圖像處理的XTDIC-STROBE三維動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)，高速三維DIC技術(shù)具有的獨(dú)有優(yōu)勢(shì)是結(jié)合了對(duì)高速成像的研究及算法改進(jìn)，在高速?zèng)_擊、高速振動(dòng)、高速變形、高速運(yùn)動(dòng)、高速旋轉(zhuǎn)等領(lǐng)域取得了廣泛的應(yīng)用。

高速三維DIC技術(shù)搭配高速相機(jī)選型

由于高速測(cè)試的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景復(fù)雜，越來(lái)越多的需求指向更清晰的高速影像，以便能夠進(jìn)行更高精度的運(yùn)動(dòng)分析。新拓三維DIC技術(shù)可以為用戶(hù)配置各類(lèi)國(guó)內(nèi)外不同品牌、不同型號(hào)（像素、幀頻）的高速攝像機(jī)，選擇高分辨率的超高速攝像機(jī)，單張定格下的畫(huà)面，能確保畫(huà)面的細(xì)膩度和數(shù)據(jù)質(zhì)量。

需要對(duì)樣品進(jìn)行的分析類(lèi)型會(huì)決定所需要的高速攝像機(jī)種類(lèi)，采集速度——推薦合適的高速攝像機(jī)搭配DIC技術(shù)應(yīng)用。

• 用于DIC的散斑場(chǎng)如果產(chǎn)生精細(xì)，高對(duì)比度的視覺(jué)紋理，那么推薦高分辨率高速攝像機(jī)，確保采集保持高幀率和良好的圖像質(zhì)量。

• 高速?zèng)_擊或快速加載測(cè)試，產(chǎn)生的位移或應(yīng)變需搭配高速攝像機(jī)，以捕獲快速變化的斑點(diǎn)圖案，且在分辨率方面進(jìn)行權(quán)衡以達(dá)到所需的高幀速率。一般而言，能夠在一百萬(wàn)像素或更小的分辨率情況下達(dá)到每秒數(shù)萬(wàn)幀速率的攝像機(jī)較為理想。

• 對(duì)于高速爆炸、振動(dòng)測(cè)試，需配置超高速攝像機(jī)。DIC技術(shù)可以在整個(gè)分析過(guò)程中測(cè)量各種位置的振動(dòng)信息以及高速響應(yīng)情況。分析爆炸沖擊、高振動(dòng)頻率時(shí)（其中振動(dòng)響應(yīng)可達(dá)數(shù)萬(wàn)赫茲），推薦數(shù)十萬(wàn)、甚至超百萬(wàn)幀/秒速度成像的超高速攝像機(jī)。

三維DIC測(cè)試精度驗(yàn)證

• 通過(guò)天線反射器振動(dòng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行位移偏差對(duì)比；

• 通過(guò)激光位移傳感器獲取位移數(shù)據(jù)，精度1微米；

• 施加不同力載荷，每組采集20個(gè)數(shù)據(jù)，DIC與傳感器進(jìn)行精度對(duì)比；

• 位移精度0.01mm。
  

高速三維DIC測(cè)試工程應(yīng)用

高速?zèng)_擊DIC測(cè)量

DIC軟件對(duì)拍攝的高速?zèng)_擊圖像進(jìn)行處理，可得到受沖擊材料的應(yīng)變場(chǎng)和離面位移等信息，分析不同時(shí)刻的圖像、離面位移、水平方向（x）應(yīng)變場(chǎng)和垂直方向（y）應(yīng)變場(chǎng)。新拓三維高速3D-DIC技術(shù)可完整捕捉高速?zèng)_擊過(guò)程的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。

高速振動(dòng)DIC測(cè)量

理解結(jié)構(gòu)部件的振動(dòng)行為在各種機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中都很重要。理解特定結(jié)構(gòu)的振動(dòng)（包括其共振頻率和模態(tài)形狀）可以幫助工程師確定運(yùn)行參數(shù)和進(jìn)行壽命估算。DIC技術(shù)搭配高速攝像機(jī)可以進(jìn)行振動(dòng)分析，確定結(jié)構(gòu)的共振頻率，分析振動(dòng)模式和模態(tài)。

高速變形DIC測(cè)量

高速攝像技術(shù)可對(duì)典型的沖擊（例如霍普金森桿）與作用過(guò)程進(jìn)行全過(guò)程的測(cè)量，包括空氣沖擊波動(dòng)作以及全封閉容器的振動(dòng)爆炸。結(jié)合DIC（數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)）非接觸式應(yīng)變光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)可測(cè)得瞬態(tài)位移場(chǎng)、應(yīng)變場(chǎng)和速度場(chǎng)等，分析析典型沖擊荷載作用下結(jié)構(gòu)的變形破壞現(xiàn)象和機(jī)理。

高速運(yùn)動(dòng)DIC測(cè)量

通過(guò)高速攝像機(jī)捕捉高速目標(biāo)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，并跟蹤運(yùn)動(dòng)物體特征點(diǎn)，測(cè)量特定點(diǎn)的位移、速度、加速度等參數(shù)。DIC軟件對(duì)采集圖像的分析，輸出高速運(yùn)動(dòng)過(guò)程物體的三維坐標(biāo)、位移場(chǎng)、應(yīng)變場(chǎng)、軌跡姿態(tài)、速度、加速度、角度等信息，高速位移軌跡測(cè)量通過(guò)三維色譜云圖直觀顯示。