实验散斑场的优化制备方法

摘要

本发明公开了一种实验散斑场的优化制备方法，根据计算机散斑设计程序和散斑质量评估准则选择较优的数字散斑场，并且利用转印(水转印、热转印等)、激光切割、丝网印刷、光敏印章、镂空模板等间接制备方法将数字散斑场的整体信息转移到待测量物体的表面，为数字图像相关测量提供精度高、一致性好的散斑场。本发明通过优化选择和间接转移计算机生成的数字散斑场，解决了由于散斑场的质量不稳定导致数字图像相关方法测量精度不确定，以及由于传统的喷漆制作随机散斑场等方法对技术人员操作熟练程度存在依赖性等问题，从而保证了数字图像相关方法在科研和实际工程测量中的可靠性。

主权项

一种实验散斑场的优化制备方法，特征在于，该方法包括以下步骤：(1)按如下方法，对数字散斑场的随机上限rand进行优化：a)固定散斑直径d值不变，改变随机上限rand，生成不同rand值对应的数字散斑场，且同一rand值重复生成S个数字散斑场，S≥5，并计算每个数字散斑场的平均灰度梯度MIG和自相关系数C，分别得到S组rand‑MIG曲线和S组rand‑C曲线；b)计算S个平均灰度梯度MIG的方差σ_MIG和S个自相关系数C的方差σ_c，得到rand‑σ_MIG曲线和rand‑σ_c曲线；c)分别找出S组rand‑MIG曲线中平均灰度梯度MIG取最大值时对应的随机上限rand值rand_１，S组rand‑C曲线中自相关系数C取最大值时对应的随机上限rand值rand₂；分别找出rand‑σ_MIG曲线中方差σ_MIG取最小值时对应的随机上限rand值rand₃，rand‑σ_c曲线中方差σ_c取最小值时对应的随机上限rand值rand₄，得到优化的rand值为(rand_１+rand₂+rand₃+rand₄)/4；(2)按如下方法，对数字散斑场的参数d进行优化：a)固定随机上限rand为步骤(1)中优化的rand值，改变散斑直径d，生成不同d值对应的数字散斑场，并计算每个数字散斑场平均灰度梯度MIG，得到d‑MIG曲线；b)找出所述步骤a)的曲线d‑MIG中平均灰度梯度MIG取最大值时对应的d，为优化的d值；(3)由所述步骤(1)中优化的rand值和步骤(2)中优化的d值生成优化的数字散斑场；(4)将所述步骤(3)中生成的优化的数字散斑场输出为矢量图，输出的散斑物理尺寸为D，其中，D由公式D＝W×d/Rs确定，式中W为待测量区域的长边边长，Rs为相机测量该边长方向的分辨率；(5)根据实验的测量条件，将所述步骤(4)中输出的矢量图制作到待测量试件表面，作为实验散斑场。