【摘要】：基于圖像子區(qū)的數(shù)字圖像相關(guān)方法需采用合適的形函數(shù)來近似目標(biāo)圖像子區(qū)的真實變形。由于實際測量時目標(biāo)子區(qū)的局部變形往往是未知的,實際采用的不同階次(零階、一階和二階)的形函數(shù)不可避免地產(chǎn)生誤匹配(欠匹配和過匹配)問題,從而引入位移測量的系統(tǒng)或隨機(jī)誤差。盡管由欠匹配形函數(shù)引起的系統(tǒng)誤差已被充分認(rèn)識,由過匹配形函數(shù)引起的位移誤差仍缺少理論解釋。本文首先推導(dǎo)出采用一階和二階形函數(shù)的數(shù)字圖像相關(guān)方法的隨機(jī)誤差理論公式,隨后采用一系列數(shù)值實驗驗證了理論公式的準(zhǔn)確性。結(jié)果顯示:過匹配形函數(shù)不會引入額外的系統(tǒng)誤差,但會增加隨機(jī)誤差,且二階形函數(shù)的隨機(jī)誤差是一階形函數(shù)的二倍。考慮到由欠匹配一階形函數(shù)引入的系統(tǒng)誤差往往遠(yuǎn)大于過匹配二階形函數(shù)的隨機(jī)誤差,因此在未能確知變形的情況下,推薦使用二階形函數(shù)。
[Abstract]:The digital image correlation method based on image sub-region needs to use appropriate shape function to approximate the real deformation of target image sub-region. Because the local deformation of the target subregion is often unknown in the actual measurement, the shape functions of different orders (zero order, first order and second order) inevitably lead to the problem of mismatching (undermatching and overmatching). Thus, the system or random error of displacement measurement is introduced. Although the systematic error caused by undermatched shape function has been fully understood, the displacement error caused by overmatched shape function is still lack of theoretical explanation. In this paper, the theoretical formula of random error of digital image correlation method using first-order and second-order shape functions is derived, and then a series of numerical experiments are used to verify the accuracy of the theoretical formula. The results show that the overmatched shape function does not introduce additional systematic error, but increases the random error, and the random error of the second order shape function is twice as much as that of the first order shape function. Considering that the systematic error introduced by the undermatched first-order shape function is often much larger than the random error of the overmatched second-order shape function, it is recommended to use the second-order shape function if the deformation is not known.
【作者單位】： 北京航空航天大學(xué)固體力學(xué)所;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(11272032,11322220,11427802) 北京市科技新星計劃(xx2014B034)資助的課題
【分類號】：O348

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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本文編號：2494672