[发明专利]一种非接触式视频引伸计的校准方法

说明书

本发明公开了一种非接触式视频引伸计的校准方法，包括步骤：一、校准装置的安装；二、摄像机相机畸变的测量；三、非接触式视频引伸计的纵向标距和横向标距的校准；四、非接触式视频引伸计的纵向示值的校准。本发明通过设置上标定竖板能够实现非接触式视频引伸计的相机畸变、纵向标距和横向标距的校准，再结合可升降的下标定竖板可实现非接触式视频引伸计的纵向示值的校准，此外，通过选择不同的上标定圆点或下标定圆点以实现非接触式视频引伸计不同参数的校准，无需多次改变校准装置的安装位置，极大地提高了校准效率，便于推广使用。

技术领域

本发明属于引伸计校准技术领域，具体涉及一种非接触式视频引伸计的校准方法。

背景技术

非接触式视频引伸计可配于各类电子万能试机上及其它类型机上。它利用亚像素法原理测量试样变形，可以用无接触方式同时测量纵向和横向两个方向的变形量，其测量范围由镜头焦距决定，配备不同焦距的镜头，可获得各种测量范围的量程。非接触引伸计相比于传统接触式引伸计，作为材料静载受力下应变分量的一种采集手段，几乎适用于所有材料，且具有动态行程范围大，标距任意设定，避免刀口对试样的划伤、滑脱及可用于超高温环境试验等诸多优点，近些年已广泛应用于单轴拉伸试验过程中相关力学性能指标的测定。基于非接触引伸计的工作原理，目前非接触引伸计校准存在的问题主要有：非接触引伸计供应商提供的标定杆在标定标距时无法与试样测试时夹持的轴线重合，就会出现标定的位置与试验时装夹位置不在同一位置，从而对结果产生影响；此外，现有的引伸计标定器不能满足非接触引伸计示值误差的校准。因此设计一种非接触式视频引伸计的校准方法就变得格外紧迫。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种非接触式视频引伸计的校准方法，通过设置上标定竖板能够实现非接触式视频引伸计的相机畸变、纵向标距和横向标距的校准，再结合可升降的下标定竖板可实现非接触式视频引伸计的纵向示值的校准，此外，通过选择不同的上标定圆点或下标定圆点以实现非接触式视频引伸计不同参数的校准，无需多次改变校准装置的安装位置，极大地提高了校准效率，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种非接触式视频引伸计的校准方法，所述非接触式视频引伸计包括万能试验机、万能试验机上的上夹头和下夹头、摄像机、以及用于对摄像机内图像进行采集和处理的计算机，该方法使用的校准装置包括控制箱、设置在控制箱顶部的上标定竖板、下标定竖板和用于夹装上标定竖板的上夹装机构、设置在控制箱内且用于带动下标定竖板升降的垂直升降机构、以及设置在控制箱内且用于测量下标定竖板位移量的位移测量机构，所述垂直升降机构的顶部穿出控制箱顶板且设置有用于夹装下标定竖板的下夹装机构，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、校准装置的安装：

将所述校准装置整体安装在下夹头上，所述上标定竖板的标定面上设置有多个呈矩形阵列布设的上标定圆点，所述下标定竖板的标定面上设置有多个呈矩形阵列布设的下标定圆点，多个上标定圆点的列数与多个下标定圆点的列数相同且一一对应，上标定圆点的列数不小于3列，多个上标定圆点的行数大于多个下标定圆点的行数，上标定圆点与下标定圆点直径相同，相邻的两个上标定圆点的圆心之间的间距与相邻的两个下标定圆点的圆心之间的间距相同，相邻的两个上标定圆点的圆心距为上标定圆点直径的2倍，上标定竖板与下标定竖板同轴布设；

调整控制箱在下夹头上的位置，使上标定竖板的标定面、下标定竖板的标定面、以及上夹头与下夹头的轴线均位于同一竖直面内；

步骤二、摄像机相机畸变的测量：

步骤201、调整摄像机的放大倍数，使多个上标定圆点中的一个3×3的上标定圆点阵列所占区域覆盖摄像机整个正方形视野，此时上述3×3的上标定圆点阵列中第二行第二列的上标定圆点位于摄像机正方形视野的中心，调整摄像机焦距，使人眼观察到的计算机的显示屏上的图像清晰；

步骤202、摄像机采集上述3×3的上标定圆点阵列的图像并传输至计算机；