[发明专利]非接触式测量大变形材料应变的方法及装置

权利要求书

1.一种非接触式测量大变形材料应变的方法，其特征在于，包括：

在试样的标距段的两端、垂直于受力方向上粘贴金属丝；

根据所述金属丝所占的像素的关系采集包含有所述标距段的图像数据；

将所述图像数据转化为灰度矩阵，确定对应所述标距段的子灰度矩阵；

确定所述子灰度矩阵的纵向每列整像素点的平均灰度值；

确定所述平均灰度值中的最小两值；

确定所述最小两值在所述图像数据中的第一像素坐标和第二像素坐标；

确定所述第一像素坐标以及与所述第一像素坐标相邻坐标的灰度差值，以及所述差值中的最大差值；

根据所述差值以及所述最大差值确定所述图像数据中的试样的实际位移；

根据时间关系确定多张所述图像数据中的多组实际位移；

根据所述多组实际位移确定所述大变形材料的应变值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述实际位移通过以下公式确定：

其中，L为实际位移、g₁为灰度差值、g₂为最大灰度差值，K为常数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

当所述试样进行拉伸试验时，选取所述第一像素坐标作为参照点；

当所述试样进行受压试验时，选取所述第二像素坐标作为参照点。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述第一像素坐标以及与所述第一像素坐标相邻坐标的灰度差值相同，或相邻坐标的灰度值大于所述第一像素坐标的灰度时，则确定所述第一像素坐标对应的参照点移入所述相邻的像素位置。

5.根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，当所述金属丝的直径占所述图像数据中的3-5个像素点时，采集包含有所述标距段的图像数据。

6.一种非接触式测量大变形材料应变的装置，其特征在于，包括：

试样模块，用于在试样的标距段的两端、垂直于受力方向上粘贴金属丝；

采集模块，用于根据所述金属丝所占的像素的关系采集包含有所述标距段的图像数据；

确定模块，用于将所述图像数据转化为灰度矩阵，确定对应所述标距段的子灰度矩阵；确定所述子灰度矩阵的纵向每列整像素点的平均灰度值；确定所述平均灰度值中的最小两值；确定所述最小两值在所述图像数据中的第一像素坐标和第二像素坐标；确定所述第一像素坐标以及与所述第一像素坐标相邻坐标的灰度差值，以及所述差值中的最大差值；根据所述差值以及所述最大差值确定所述图像数据中的试样的实际位移；根据时间关系确定多张所述图像数据中的多组实际位移；根据所述多组实际位移确定所述大变形材料的应变值。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述实际位移通过以下公式确定：

其中，L为实际位移、g₁为灰度差值、g₂为最大灰度差值，K为常数。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，当所述试样进行拉伸试验时，选取所述第一像素坐标作为参照点；当所述试样进行受压试验时，选取所述第二像素坐标作为参照点。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，当所述第一像素坐标以及与所述第一像素坐标相邻坐标的灰度差值相同，或相邻坐标的灰度值大于所述第一像素坐标的灰度时，则确定所述第一像素坐标对应的参照点移入所述相邻的像素位置。

10.根据权利要求6-9任一所述的装置，其特征在于，所述采集模块，具体用于当所述金属丝的直径占所述图像数据中的3-5个像素点时，采集包含有所述标距段的图像数据。