西南交通大学机械工程学院，四川 成都 610031
在对图像位移进行测量时，不同亚像素位移迭代算法的性能不同，将反向组合对角近似算法和反向组合Dog-Leg算法用于数字图像相关法并进行位移测量，同时对反向组合Levenberg-Marquardt算法的参数更新策略进行简化，以反向组合高斯牛顿（IC-GN）法作为对比，通过模拟散斑图像和真实散斑图像的压缩变形实验，对3种算法的性能进行对比，并进行相应的评估。实验结果表明：在模拟散斑实验中，各个算法在收敛速度、收敛频率和计算速度上各有不同；在真实实验下，小变形实验得到与IC-GN法相似的精度，大变形实验得到的收敛半径更大。
测量 数字图像相关法 亚像素位移 反向组合对角近似算法 反向组合Levenberg-Marquardt算法 反向组合Dog-Leg算法
安徽大学电气工程与自动化学院, 安徽 合肥 230601
数字图像相关法(DIC)在位移测量中对搜索速度和测量精度均有较高的要求。在亚像素级测量中,一些不错的算法在速度和精度上很难兼顾。提出了一种组合式DIC算法,即以自适应遗传算法为基础快速得到亚像素级的最大相关系数点,然后以该点为拟合窗口,通过样条插值和二次曲面拟合得到亚像素位移值。以模拟散斑图为研究对象,对组合式DIC算法的测量精度、测量稳定度、搜索速度进行分析。结果表明:组合式DIC算法在搜索速度、测量精度、测量稳定性上比单独一个算法有明显的综合优势,可以满足DIC在亚像素级微小位移测量上对速度、精度的要求。
测量 数字图像相关法 自适应遗传算法 亚像素位移 曲面拟合 样条插值 激光与光电子学进展
2018, 55(11): 111202
1 长沙理工大学 土木与建筑工程学院, 长沙 410114
2 湖南工业大学 财经学院, 湖南 株洲 412000
数字图像相关方法作为光学测量的一种测量方式在结构变形测量中有广泛应用, 其中亚像素位移测量精度成为关键。基于亚像素位移测量精度影响因素的分析, 研究了计算子区灰度插值、计算窗口大小以及拟合距离对亚像素位移测量的影响。提出了一种梯度-曲面拟合法的亚像素位移测量算法, 即, 先采用梯度法计算出结构的亚像素位移, 再对计算子区进行亚像素插值, 然后调整拟合距离进行亚像素曲面拟合。最后利用计算机模拟算例验证了该方法具有良好的计算效率、计算精度及抗噪声能力。
光学测量 数字图像相关 亚像素位移测量 梯度-曲面拟合 计算精度 拟合距离 optical measurement digital image correlation sub-pixel displacement measurement gradient-surface fitting method calculation accuracy fitting distance
