XTDIC 系統(tǒng)結(jié)合數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)（DIC）、雙目立體視覺技術(shù)(StereoVision)以及近景攝影測量技術(shù)(Photogrammetry)，通過追蹤物體表面的散斑圖像，實現(xiàn)變形過程中物體表面的三維坐標、位移及應(yīng)變的測量，具有便攜，速度快，精度高，易操作等特點。

系統(tǒng)主要由測量頭、采集控制箱、移動支撐架、計算機、檢測分析軟件等組成。

XTDIC 三維數(shù)字散斑動態(tài)變形測量分析系統(tǒng)是實驗力學領(lǐng)域中一種重要的測試方法，其主要應(yīng)用有：

在材料力學性能測量方面：DIC已成功應(yīng)用于各種復雜材料的力學性能測試中。如火箭發(fā)動劑固體燃料、橡膠、光纖、壓電薄膜、復合材料以及木材、巖石、土方等天然材料的力學性能的檢測中。值得注意的是，DIC被廣泛應(yīng)用于破壞力學研究中，包括裂紋*應(yīng)變場測量、裂紋*張開位移測量以及高溫下裂紋*應(yīng)變場測量等。

在細觀力學測量方面：借助于掃描電子顯微鏡(SEM)、掃描隧道電子顯微鏡(STEM)以及原子力顯微鏡(AFM)，DIC被越來越多地應(yīng)用于細觀力學測量。zui近，數(shù)字散斑相關(guān)方法還被應(yīng)用于物體表面粗糙度的測量中。

在損傷與破壞檢測方面：DIC被應(yīng)用于多種復雜材料，如巖石材料的破壞檢測中。DIC還被應(yīng)用于一些特殊器件，如陶瓷電容器、電子器件，電子封裝的無損檢測研究中。

在生物力學測量方面：DIC被應(yīng)用于測量手術(shù)復位后肱骨頭在內(nèi)旋轉(zhuǎn)及前屈運動下大小結(jié)節(jié)的相對位移量，以及頸椎內(nèi)固定器對人體頸椎運動生物力學性能的影響等。

典型應(yīng)用范圍：

• 應(yīng)變計算、強度評估、組件尺寸測量、非線性變化的檢測
• *材料（CFRP、木材、 內(nèi)含PE的纖維、金屬泡沫、橡膠等）
• 零部件試驗（測量位移、應(yīng)變）
• 材料試驗（ 楊氏模量、泊松比、彈塑性的參數(shù)性能）
• 斷裂力學性能
• 有限元分析（FEA）驗證
• 動力學測量（動態(tài)測量、瞬態(tài)測量）
• 三維全場振動分析
• 高速變形測量
• 動態(tài)應(yīng)變測量，如疲勞試驗
• 諧振、沖擊和噪聲激勵
• 蠕變和老化過程的特性分析
• 各種各向同性和各向異性材料變形特性

1.1  系統(tǒng)特色

• 系統(tǒng)技術(shù)*：國內(nèi)*自主研發(fā)的數(shù)字圖像相關(guān)法三維變形測量系統(tǒng)；自主知識產(chǎn)權(quán)的核心算法，技術(shù)指標達到*進水平。
• 系統(tǒng)應(yīng)用范圍廣：可用于機械、材料、力學、建筑、土木等多個學科的科學研究與工程測量中，適用于大部分材料，實時獲得被測物全場三維坐標、位移、應(yīng)變數(shù)據(jù)。
• 系統(tǒng)配置靈活：支持幾毫米到幾米的測量幅面；支持百萬至千萬像素相機，支持低速到高速相機，支持千兆網(wǎng)和Camera Link等多種相機接口；支持任意數(shù)目相機的同時標定，支持外部圖像標定，。
• 系統(tǒng)兼容性強：同時兼容單相機二維測量和多相機三維測量；兼容32位、64位系統(tǒng)。
• 輔助功能*：具備圓形標志點動態(tài)變形測量功能；具備剛體物體運動軌跡姿態(tài)測量功能。
• 擴展接口豐富：具備*試驗機接口，實時采集試驗機的力、位移等信號；具備杯突實驗機接口，可以測量材料的FLC曲線；具備體式顯微鏡接口，可以實現(xiàn)微小型物體的三維全場變形應(yīng)變檢測；支持多相機組同步測量，可以同步測量多個區(qū)域的變形應(yīng)變；系統(tǒng)具備多路A/D輸入、多路D/A輸出、多路開關(guān)量輸入和輸出，并可靈活進行擴展。

1.2  系統(tǒng)功能

系統(tǒng)基于數(shù)字圖像相關(guān)法、雙目立體視覺及近景攝影測量技術(shù)，通過相機拍攝的被測物變形過程中的散斑圖像，快速檢測被測物的全場三維坐標、位移、應(yīng)變數(shù)據(jù)，測量結(jié)果三維彩色顯示。系統(tǒng)的主要功能包括基本測量功能、分析報告功能、采集控制功能、系統(tǒng)輔助功能以及系統(tǒng)擴展接口等，具體如下：

（1）基本測量功能：

※測量幅面：支持幾毫米到幾米的測量幅面，根據(jù)需求可定制更多測量幅面。

測量相機：支持百萬至千萬像素相機，支持低速到高速相機，支持千兆網(wǎng)和Camera Link等多種相機接口。

※相機標定：支持1-8個相機的同時標定，支持外部圖像標定。

※測量模式：同時兼容單相機二維測量和多相機三維測量。

※實時測量：采集圖像的同時，可以實時進行全場應(yīng)變計算，而不是事后處理。

計算模式：具備自動計算和自定義計算兩種模式。

測量結(jié)果：全場三維坐標、位移、應(yīng)變數(shù)據(jù)等動態(tài)變形數(shù)據(jù)，應(yīng)變模式有工程應(yīng)變、格林應(yīng)變、真實應(yīng)變等三種。

多工程：系統(tǒng)軟件支持多工程計算、顯示及分析。

※支持系統(tǒng)：同時支持32位、64位系統(tǒng)，具備多線程加速計算功能。

（2）分析報告功能

18種變形應(yīng)變計算功能：X、Y、Z、E三維位移；Z值投影；徑向距離、徑向距離差；徑向角、徑向角差；應(yīng)變X、應(yīng)變Y和應(yīng)變XY；zui大主應(yīng)變；zui小主應(yīng)變；厚度減薄量；Mises應(yīng)變；Tresca應(yīng)變；剪切角。

※坐標轉(zhuǎn)換功能：321轉(zhuǎn)換、參考點擬合、全局點轉(zhuǎn)換、矩陣轉(zhuǎn)換等多種坐標轉(zhuǎn)換功能。

※元素創(chuàng)建功能：可以創(chuàng)建三維點、線、面、圓、槽孔、矩形孔、球、圓柱、圓錐等多種三維元素。

※分析創(chuàng)建功能：可以創(chuàng)建點點距離、點線距離、點面距離、線線夾角、線面夾角、面面夾角等多種分析。

數(shù)據(jù)平滑功能：均值，中值，高斯濾波等多種平滑功能。

數(shù)據(jù)插值功能：自動和手動兩種數(shù)據(jù)插值模式。

材料性能分析：自動計算材料的彈性模量和泊松比等參數(shù)。

三維截線功能：可對三維測量結(jié)果進行直線或圓形截線分析。

曲線繪制功能：所有測量結(jié)果均可以繪制成曲線圖。

FLD分析功能：可繪制和編輯FLD成形極限曲線。

視頻創(chuàng)建功能：可將測量過程二維圖像或者三維測量結(jié)果制作成視頻并輸出保存。

數(shù)據(jù)輸出功能：測量結(jié)果及分析結(jié)果輸出成報表，支持TXT，XLS，DOC文件的輸出。

（3）采集控制功能

系統(tǒng)控制觸發(fā)和數(shù)據(jù)采集

A/D采集：三路模擬量輸入采集，A/D采集的量程由軟件控制，可選量程：±10V、±5V、±2.5V、0～10V。

多種外部觸發(fā)信號類型選擇：模擬信號、TTL電平、光電隔離、差分輸入。模擬信號電平可選擇：+10V、+5V、0V、-5V、-10V。

相機同步控制：多相機外同步觸發(fā)信號。

LED燈控制：控制LED光源。

（4）擴展接口：

※試驗機接口：實時采集試驗機的力、位移等信號，并與三維全場應(yīng)變測量數(shù)據(jù)實現(xiàn)同步。

※FLC曲線測量：配合杯突試驗機，參考ISO 12004-2: 2008標準進行Nakazima試驗可以測得材料的FLC成形極限曲線。

※多測頭同步檢測：支持多相機組同步測量，相機數(shù)目任意擴展，可以同步測量多個區(qū)域的變形應(yīng)變，適用于大型物體或者回轉(zhuǎn)型物體的變形應(yīng)變測量。

※顯微應(yīng)變測量：配合雙目體式顯微鏡，系統(tǒng)可以實現(xiàn)微小型物體的三維全場變形應(yīng)變檢測。

※標志點動態(tài)變形檢測：具備圓形標志點動態(tài)變形測量功能。

※運動軌跡姿態(tài)檢測：具備剛體物體運動軌跡姿態(tài)測量功能。

1.3  技術(shù)指標

1.4 案例分享

1. 材料性能測試
2. 動態(tài)應(yīng)變測量
3. 零部件變形測量
4. 高溫變形測量
5. 有限元驗證