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1、Vol.50No1工程与试验ENGINEERING&TESTMar.2010基于CCD图像处理技术实现的表面应变实时测量系统祝连春,蔡家骥,谭福颖(东南大学土木工程学院,江苏南京211189)摘要:基于CCD图像处理技术实现的表面应变实时测量系统,由CCD数字摄像机完成对测量试件变形的动态采集,并利用视频采集卡及相关软件实现对图像信号的处理,最后实现对实验构件应变的实时测量,并注重于提高计算时间和计算精度,减少外界环境对实验结果的影响。关键词:CCD;图像分析;非接触测试;应变;精度中图分类
2、号:O436文献标识码:Bdoi:103969/j.issn.16743407.2010.01.012SurfaceStrainRealtimeMeasurementSystemBasedonCCDImageProcessingTechnologyZhuLianchun,CaiJiaji,TanFuying(CollegeofCivilEngineering,SoutheastUniversity,Nanjing211189,Jiangsu,China)Ab
3、stract:ThesurfacestrainrealtimemeasurementsystembasedonCCDimageprocessingtechnologyusesCCDtocapturethedeformationsoftestpiece,andusesvideocapturecardandotherrelatedsoftwaretoprocesstheimagesignals,andthen,therealtimemeasurementofthetestpiecestrain
4、comestrue.Thissystemattachesimportancetoraisethecounttimeandcountaccuracy,andcanreducetheinfluenceofenvironmentontheexperimentalresult.Keywords:CCD;imageanalysis;noncontactmeasurement;strain;accuracy数,既可以近距离观测又可以远距离观测。应变片1引言虽是常规测试方法中最常用的测力学量传感元件,
5、但需把把应变片牢固的粘贴在测试体表面,而有许2009年分享诺贝尔物理学奖金一半的是发明多研究对象表面并不能贴片,所以很有必要研究基了CCD(ChargecoupledDevice电荷耦合元件)影于数字摄像机(CCD)图像处理技术实现的表面应变像传感器技术的WillardSterlingBoyle(博伊尔)和实时的非接触测试技术。GeorgeE.Smith(史密斯)。随着CCD技术的迅猛发展,在工程实践中基于CCD图像处理技术已经广2实验方法原理泛应用,其在力学应变测量分析中具有重要的地位。本
6、文拟应用CCD图像处理技术并结合数理、编程软21实验装置件得到具有较高精度的算法,编写相关的程序来实CCD是20世纪70年代初发展起来的新型的现结构表面应变的实时测量。CCD图像处理技术固体成像器件,CCD芯片借助必要的光学系统和合利用光学成像原理测定光标运动并实时显示,解决适的外围驱动与处理电路,可以将景物图像通过输了用电测法对被测物体长期测量过程中的时间温度入面空域上逐点的光电信号转换、存储和传输,在其漂移问题。另外,光学测量具有重复性好、滞后小的输出端产生一时序视频信号,并经末端监视器
7、同步优点,所以测量精度比较高,改变CCD镜头放大倍显示出人眼可见的图像。随着CCD技术的迅猛发[收稿日期]2009-12-03[作者简介]祝连春(1989-),男,江苏扬州人,本科生,主要研究方向为CCD信号与信息处理。[基金项目]东南大学自然科学基金预研项目资助,项目编号:XJ2008310;东南大学优秀青年教师教学科研资助计划。34No.12010祝连春,等:基于CCD图像处理技术实现的表面应变实时测量系统展,针对CCD信号的采集以及采集之后的信号如何22
8、理论分析与微控制器进行通信,成为CCD应用的一个重要问实验过程中利用picture的point属性获取每题,而能够针对CCD每一个像素进行高速采集并实一点的灰度,并绘制图像灰度值随坐标的变化曲线,时地传输给微控制器处理,将会大大地提高采集到结果发现得到的灰度曲线不太理想,因外界光强的的CCD信号的精度并解决实时处理的问题。变化而引起的变化比较敏感,故需对得到的灰度进实验除了使用到数字摄像机CCD以外,为了能行处理,滤掉下面比较粗糙的部分,使曲线变平滑,够将其运用到实际测量之中,实现更为方便更为
