2022年10月20日，新拓三維正式對外發(fā)布高精度視頻引伸計XTDIC-VG系列新品，下面由新拓視頻引伸計產(chǎn)品經(jīng)理柏曉春，向大家揭密新拓視頻引伸計有那些創(chuàng)新、功能和應(yīng)用。

當(dāng)前我們正處在中國制造2025的進(jìn)程中，中國制造取得了舉世矚目的成就，受政策支持影響，近幾年我國不斷投入研發(fā)高新材料，對材料測試需求攀升的同時也提出了更多更高的要求。比如鋼廠鋼筋高吞吐量對自動化測試的需求、材料卡材料庫的準(zhǔn)確建立、醫(yī)療健康/老齡化等對骨骼關(guān)節(jié)、心血管材料的可靠性驗證；新工藝/金屬/塑料/生物組織、新能源電池/電機(jī)/儲能系統(tǒng)都需要可靠的測試數(shù)據(jù)支持以加快推廣、還有大量熱塑性聚合物等循環(huán)利用的材料也需要可靠的測試方案。

拉伸測試作為表征金屬材料強(qiáng)度、塑性和剛度的常見手段，具有操作簡單、成本低等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)及科研中均大量使用，配合試驗機(jī)的引伸計是獲取應(yīng)變的重要設(shè)備。

引伸計本質(zhì)就是測量兩點(diǎn)的變形。

其測量技術(shù)從手動向自動，接觸式向非接觸的發(fā)展已成趨勢。

手動電子式引伸計。一個標(biāo)距一種規(guī)格，接觸式打滑或者柔性材料難以夾持，測量斷裂前需要摘除儀器，逐步出現(xiàn)的自動引伸計解決了人為中斷摘除引伸計的問題，但其本質(zhì)上還是接觸式引伸計。第一代非接觸式視覺，以灰度差追蹤邊緣特征，穩(wěn)定性較低。新一代DIC數(shù)字圖像相關(guān)法以亞像素追蹤，精度高、任意標(biāo)距測量，魯棒性高。

提到DIC技術(shù)我想先介紹一下我們公司

新拓三維是一家致力于先進(jìn)三維光學(xué)測量技術(shù)研究、系列測量設(shè)備應(yīng)用研發(fā)及技術(shù)方案提供的國家高新技術(shù)企業(yè)，也是深圳首批“專精特新”企業(yè)。在三維全場應(yīng)變測量領(lǐng)域，新拓三維是研究較早、應(yīng)用領(lǐng)域較廣泛、技術(shù)與服務(wù)能力較為成熟的企業(yè)，其產(chǎn)品遍布全場應(yīng)變、特征跟蹤、材料儀器等多個領(lǐng)域，項目技術(shù)曾獲得國家技術(shù)發(fā)明二等獎，陜西省科學(xué)技術(shù)獎一等獎。

新拓三維在全場應(yīng)變領(lǐng)域的產(chǎn)品分布主要是以下三個方向：

CONST三維全場應(yīng)變測量系統(tǒng)和MICRO三維顯微應(yīng)變測量系統(tǒng)已成為不同尺度變形應(yīng)變測量的一個有力工具；STROBE三維動態(tài)測量系統(tǒng)是運(yùn)動工況下高速變化等場景提供測量范圍內(nèi)的三維全場應(yīng)變及位移測量技術(shù)與方案；在材料儀器方向，在原有FLC三維板材成型極限測量系統(tǒng)的基礎(chǔ)上研制的XTDIC-VG視頻引伸計，為用戶材料力學(xué)性能測試提供了更大的靈活性，并在廣泛的應(yīng)用中提供了最佳的可用精度。

視頻引伸計應(yīng)該是怎么樣的呢，我們也試著給視頻引伸計下了一個基本定義

新拓三維認(rèn)為，視頻引伸計應(yīng)該是基于視覺技術(shù)的新一代非接觸測量方式，它通過捕捉樣本在加載過程的連續(xù)圖像，實時跟蹤標(biāo)記對象，解算目標(biāo)的坐標(biāo)、位移、應(yīng)變等多種類型數(shù)據(jù)并輸出測量結(jié)果、生成作業(yè)報告。視頻引伸計可與試驗機(jī)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，測量值通過數(shù)字或模擬接口從視頻引伸計傳輸?shù)皆囼灆C(jī)，然后試驗機(jī)可以 像其他應(yīng)變傳感器或應(yīng)變計一樣記錄和后處理每個測量值。

這么好的產(chǎn)品，使用起來是否方便、快捷呢？

新拓視頻引伸計擁有先進(jìn)、可配置和直觀的用戶界面，讓操作更為便捷。其日常使用非常簡單的，僅有4步，大家看藍(lán)色標(biāo)識的4578步：分別是試樣標(biāo)記、試樣夾持、采集計算、分析保存。首次使用則需要多加4個步驟，主要是首次使用的系統(tǒng)連接、位置調(diào)節(jié)、相機(jī)標(biāo)定和測量配置等，當(dāng)然一次調(diào)試好之后就不用再操作了。

引伸計是干什么的大家知道了，一個重要的問題是：為什么要選擇新拓三維視頻引伸計呢？

目前確實有上市的同類產(chǎn)品，常見的以2D為主，新拓三維視頻引伸計是單相機(jī)2.5D，雙目3D，我們研發(fā)的2.5D和3D的優(yōu)勢到底在哪里呢？

大家知道，以工業(yè)相機(jī)為主的視覺檢測技術(shù)，其基本光學(xué)模型是小孔成像和光線直線傳播。2D的引伸計需要正對試件測量，完全對正基本是不可能的，我們研發(fā)的2.5D通過標(biāo)定算法通過建立測量基準(zhǔn)面可以在相機(jī)相對試件傾斜的位置上仍然可以同時測量軸向和橫向應(yīng)變。

其次在拉伸過程中因為機(jī)械結(jié)構(gòu)間隙、工藝水平等不可避免出離面位移，遠(yuǎn)心鏡頭的2D方案只能解決平移的里面位移，但是實際的離面過程往往是三維的。我們也同時有相應(yīng)的3D產(chǎn)品來完美解決這個問題。

單相機(jī)2.5D，雙目3D有這么多優(yōu)勢，新拓三維是怎么實現(xiàn)的呢？

大家看下面視圖就是2.5D原理示意圖

標(biāo)定一直是光學(xué)視覺測量系統(tǒng)的難點(diǎn)和核心，當(dāng)前的2D引伸計基本以兩點(diǎn)比例尺作為標(biāo)定數(shù)據(jù)，難以校正全場畸變，尤其是標(biāo)距由視野邊沿變形穿越鏡頭中心再到邊沿，難以全場保持高精度。我們自研全場畸變校正、全參數(shù)相機(jī)標(biāo)定及優(yōu)化算法，通過特制的多點(diǎn)編碼標(biāo)尺全方位進(jìn)行標(biāo)定，提高全視野的測量精度，精確校正全場畸變，精度可達(dá)0.01px。在解決了3D測量無法高速跟蹤計算問題的同時，又創(chuàng)新性的推出2D測量可以斜對試件進(jìn)行測試的新技術(shù)，極大的降低了操作難度和人為影響，提高了測試效率和數(shù)據(jù)穩(wěn)定性。

新拓三維視頻引伸計的另外一個優(yōu)勢是通過自研拼接算法實現(xiàn)大視野高精度方案。

常見的引伸計視野普遍較小，通過的大視野做法就是通過更換短焦鏡頭擴(kuò)大視野，可以理解為精度換幅面，增大幅面的同時降低了精度，很難達(dá)到大視野0.5級精度

我們通過自研拼接算法，特征接力破解拼接臺階難題，解決>600mm視野的0.5級精度測量難點(diǎn)。同時提供材料測試鏡頭和常規(guī)鏡頭的視野拼接，兼具更高精度低應(yīng)變測量的需求。

單軸測量時，普通試驗機(jī)因人為操作河大程度上引入試件夾持不正，兩側(cè)受力不均的情況。此時精度和引伸計創(chuàng)建位置關(guān)系很大，這都會導(dǎo)致數(shù)據(jù)一致性無法保證。新拓三維推出了平均引伸計功能，通過多組引伸計平均取值能夠有效解決試件兩側(cè)，一邊拉伸一邊壓縮的情況。

得益于算法、多組點(diǎn)對平均等技術(shù)領(lǐng)域積累，新拓視頻引伸計在精度方面擁有更優(yōu)益的表現(xiàn)，

XTDIC-VG60/120的精度達(dá)到了JJG 762-2007引伸計計量檢定規(guī)程0.2級要求。