Корреляция цифровых изображений

Корреляция цифровых изображений

Корреляция цифровых изображений (digital image correlation, DIC) — оптический метод, используемый для отслеживания и измерения деформации, вибрации и растяжений в плоских и объёмных материалах. Анализ отснятых изображений методом DIC позволяет отслеживать изменения в контрастном рисунке, нанесённом на образцы исследуемого материала. Этот пёстрый узор часто наносится на такие материалы, как алюминий, резина, стекло и пластик. Техника DIC используется при различных испытаниях материалов, таких как кручение, растяжение, изгиб или нагрузочные испытания. Техника DIC может применяться как на очень маленьких, так и на больших участках исследуемых объектов.

Для отслеживания деформаций исследуемого объекта в двух измерениях методом DIC, используется одна высокоскоростная камера, которая может фиксировать деформацию с одного ракурса. Для трёхмерного DIC-трекинга используются две высокоскоростные камеры для одновременной съёмки. Используя несколько синхронизированных между собой высокоскоростных камер совместно с программным обеспечением DIC, возможно создавать трёхмерные карты искажений поверхности, что позволит получить намного больше информации об исследуемом объекте.

При выборе высокоскоростной камеры критическим фактором часто является минимальное время экспозиции. Для некоторых очень быстрых процессов требуется очень короткое время экспозиции — чтобы остановить движение в кадре, время экспонирования иногда составляет менее 1 микросекунды. Способность высокоскоростной камеры работать на субмикросекундной экспозиции зависит от двух вещей. Во-первых, сенсор камеры должен работать с такой короткой скоростью затвора. Во-вторых, сенсор камеры должен быть достаточно чувствительным, чтобы при работе на субмикросекундной скорости затвора он мог захватывать достаточное количество фотонов для создания качественных изображений, приемлемых для дальнейшего анализа. Короткая экспозиция не имеет смысла, если конечный результат представляет собой последовательность из настолько тёмных изображений, что на них невозможно разобрать, что произошло во время эксперимента.