之前我們介紹了DIC標(biāo)定過(guò)程，以及散斑制備的方法，接下來(lái)主要介紹DIC測(cè)量時(shí)是如何采集高質(zhì)量圖像，同時(shí)讓大家知道如何用低頻相機(jī)采集高頻數(shù)據(jù)。

在DIC測(cè)量的步驟中，要實(shí)現(xiàn)DIC位移、應(yīng)變測(cè)量關(guān)鍵第一步，便是數(shù)字圖像的采集。

新拓三維XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)（基于dic數(shù)字圖像相關(guān)法）中的DIC軟件擁有數(shù)字圖像采集模塊，可調(diào)整相機(jī)設(shè)置和捕捉同步圖像。

借助DIC軟件可以調(diào)整軟、硬件參數(shù)，獲取更精準(zhǔn)的數(shù)字圖像；并結(jié)合相機(jī)的參數(shù)設(shè)置，實(shí)時(shí)優(yōu)化圖像質(zhì)量。同時(shí)可借助DIC軟件設(shè)置參數(shù)優(yōu)化圖像采集質(zhì)量，如本底噪聲等優(yōu)化設(shè)置。

下面我們來(lái)詳細(xì)的看一下如何應(yīng)用XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字圖像采集：

相機(jī)觸發(fā)模式

DIC相機(jī)采集時(shí)的信號(hào)觸發(fā)方式，包括軟件觸發(fā)，硬件觸發(fā)、外部信號(hào)觸發(fā)、手動(dòng)觸發(fā)和編程觸發(fā)。

接下來(lái)，主要介紹常用的三種觸發(fā)模式：

? 軟件控制，使用數(shù)字指令進(jìn)行控制相機(jī)

? 硬件控制，使用硬件能十分精準(zhǔn)同步控制相機(jī)

? 外部控制，使用外部硬件控制相機(jī)。

遠(yuǎn)程控制觸發(fā)模式：對(duì)于一些相對(duì)特殊的加載情況，人員不能在測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)，DIC軟件提供可以通過(guò)外部信號(hào)觸發(fā)攝像機(jī)。

通過(guò)硬件加載以及完成相關(guān)的采集設(shè)置后，DIC系統(tǒng)即可開(kāi)始進(jìn)行圖像采集。

圖像采集

通過(guò)設(shè)置試驗(yàn)機(jī)參數(shù)，使XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)和試驗(yàn)機(jī)連通并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。視圖→系統(tǒng)參數(shù)→串口 設(shè)置設(shè)備類型、端口號(hào)和波特率等參數(shù)。

圖像采集前要預(yù)先設(shè)置采集相關(guān)參數(shù)，具體設(shè)置項(xiàng)如下：

采集設(shè)置

相機(jī)列表：顯示在工程參數(shù)里輸入的相機(jī)，默認(rèn)全選，可在下拉列表里選擇

控制方式：可選當(dāng)前設(shè)備和所有設(shè)備，表示對(duì)所選設(shè)備進(jìn)行設(shè)置

增益：兩個(gè)相機(jī)的增益盡量保持一致。非特殊用途，建議增益均設(shè)置為最小值，以減少圖像噪聲

曝光[us]：相機(jī)芯片記錄圖像所需的時(shí)間?？扉T(mén)時(shí)間設(shè)置不好可能導(dǎo)致感光不足（快

門(mén)時(shí)間過(guò)短）或者過(guò)度曝光（快門(mén)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)）。測(cè)量過(guò)程中要求光照均勻、光強(qiáng)適中，

在相機(jī)快門(mén)時(shí)間較短時(shí)也能充分曝光。最長(zhǎng)和最短快門(mén)時(shí)間取決于采用的相機(jī)和被測(cè)試件的移動(dòng)速度

觸發(fā)模式：指相機(jī)采集時(shí)的信號(hào)觸發(fā)方式。包括軟件觸發(fā)，硬件觸發(fā)，

外部信號(hào)觸發(fā)和編程觸發(fā)；

觸發(fā)間隔[ms]：是指信號(hào)觸發(fā)的周期，如設(shè)置為 100ms 時(shí)表示 1 秒采集 10 張圖像。

約束采集：約束采集的開(kāi)關(guān)；

采集數(shù)目：設(shè)置約束采集張數(shù)，如設(shè)置為 10 則按照出發(fā)間隔采集 10 張后自動(dòng)停止；

當(dāng)XTDIC系統(tǒng)測(cè)量頭和被測(cè)物都準(zhǔn)備就緒后，便可開(kāi)始進(jìn)行圖像采集，圖像采集當(dāng)前主要有標(biāo)準(zhǔn)手動(dòng)采集、自定義采集兩種方式：

標(biāo)準(zhǔn)采集

采集參數(shù)設(shè)置結(jié)束之后，點(diǎn)擊 采集 后相機(jī)會(huì)開(kāi)始按照采集頻率進(jìn)行采集圖片，點(diǎn)擊 停止采集后，工程顯示區(qū)會(huì)顯示已采集得到的圖像列表。每一組圖像稱之為一個(gè)狀態(tài)，包括左右相機(jī)采集得到的圖片。

XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)采集圖像

自定義采集和 Ring-buffer

動(dòng)態(tài)采集功能包含序列設(shè)置和循環(huán)采集設(shè)置。一些試驗(yàn)中需要尤其關(guān)注某一個(gè)瞬間時(shí)刻的數(shù)據(jù)時(shí)，固定采集間隔已經(jīng)不能滿足要求。此時(shí)可以使用動(dòng)態(tài)采集中的循環(huán)采集功能，該功能是設(shè)置一個(gè)緩存區(qū)，普通采集時(shí)按照正常采集間隔，采集的最后瞬間會(huì)一次性將緩存區(qū)的圖像保存下來(lái)。

采集約束主要有兩個(gè)：1是采集頻率，2是采集數(shù)量。如果對(duì)采集順序有一定的要求，可以自定義采集序列，如材料拉伸實(shí)驗(yàn)，可以設(shè)置三種不同的采集頻率采集三個(gè)拉伸變形階段的圖像，并且這些采集序列是可以隨時(shí)進(jìn)行修改的。

Ring-Buffer采集模式：有一個(gè)環(huán)形緩存區(qū)，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)采樣采集和緩存兩種目的。首先設(shè)置好緩存區(qū)大小，其次設(shè)置好采樣頻率。這樣當(dāng)緩存區(qū)圖片達(dá)到滿狀態(tài)時(shí)，就按照采樣頻率開(kāi)始保存圖片，當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，再將緩存區(qū)的圖像全部保存，連同之前已保存的圖像形成完整的原始數(shù)據(jù)。該功能主要用于無(wú)法確定實(shí)驗(yàn)終止位置的情況，如斷裂。

動(dòng)態(tài)采集設(shè)置和循環(huán)緩存設(shè)置

視圖優(yōu)化

在進(jìn)行圖像采集前，以通過(guò)預(yù)覽可調(diào)整采集圖像的質(zhì)量，并且通過(guò)一些參數(shù)來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。

? 可以在視圖中統(tǒng)計(jì)感興趣區(qū)域的灰度分布直方圖，用來(lái)確定光照條件和曝光情況是否合理。

? 可以評(píng)估視野內(nèi)圖像的噪聲情況，用來(lái)確定相機(jī)布置是否合理。

? 可以評(píng)估視野內(nèi)的斑點(diǎn)的平均大小，用來(lái)確認(rèn)散斑的質(zhì)量以及后續(xù)分析時(shí)需要設(shè)置的子區(qū)相關(guān)參數(shù)。

? 可以通過(guò)使用熱色圖來(lái)檢測(cè)圖像中是否有過(guò)度曝光等局部缺陷

鎖相環(huán)功能

這個(gè)功能就是支持低頻相機(jī)實(shí)現(xiàn)高頻采集的模塊。有了這個(gè)功能，即可實(shí)現(xiàn)以較低頻設(shè)備拍攝穩(wěn)定且重復(fù)運(yùn)動(dòng)的高頻被測(cè)物。

可以實(shí)現(xiàn)利用外部輸入的參考信號(hào)控制環(huán)路內(nèi)部振蕩信號(hào)的頻率和相位，實(shí)現(xiàn)輸出信號(hào)頻率對(duì)輸入信號(hào)頻率的自動(dòng)跟蹤。

XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)鎖相環(huán)功能

鎖相環(huán)的工作原理，主要是依賴于外部提供的兩個(gè)不同的信號(hào)和對(duì)激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行同步，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)的多次激勵(lì)。

新拓三維XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)可通過(guò)鎖相環(huán)功能，利用相位同步原理精確跟蹤周期性加載運(yùn)動(dòng)，還原一個(gè)完整疲勞循環(huán)。自動(dòng)檢測(cè)疲勞頻率，自動(dòng)捕捉加載波峰、波谷，可自定義一個(gè)或多個(gè)相位多周期還原一個(gè)疲勞循環(huán)。