西安交通大学机模具与塑性加工研究所

    基于工业数字近景摄影测量技术系列三维检测和变形应变测量分析系统

三维变形和三维全场应变快速测量分析 三维数字图像相关法（DIC）全场应变测量
欢迎各大学跨学科合作研究 合作进行三维全场应变实验

2007年以来，国际上基于数字图像相关法(Digital Image Correlation,DIC)测量全场应变技术，得到了爆炸性发展和应用[参看STRAIN期刊2008年社论]，广泛应用于各个学科的研究，如材料力学、生物力学、断裂力学、微观纳米应变测量、宏观大尺寸变形测量、各种新材料性能测试等。
欢迎各大学和研究所，基于数字图像相关法“XJTUDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统”进行跨学科合作研究，合作进行三维全场应变实验。
随着各种数值模拟软件的普及，三维变形和应变测量的需求越来越迫切。各种数值模拟的结果与实际情况存在偏差，迫切需要实际测量的变形和应变数值进行校正。采用光学三维变形测量技术可以代替传统的应变片和位移传感器，光学三维变形测量技术不但使用简单方便，快速实现三维变形和应变测量，而且可以完成应变片和位移传感器无法实现测量工作。可广泛应用在板料网格应变测量、材料力学试验、生物力学试验、模具检验、大变形等领域。

关键技术和特色
多相机多幅面的相机柔性自标定技术。解决了传统标定方法需要高精度标定块，实现了快速、方便、高精度相机标定，是三维摄影测量的基础和核心。
自主研发的工业近景摄影测量技术。便携式三坐标机，测量范围几十毫米～几十米，与自主研制的三维面扫描系统紧密配合，实现了多视扫描的自动拼接，消除了面扫描拼接的累计误差。国际上只有3个类似系统实现了工业化和产品化。
三维光学面扫描和摄影测量集成的三维扫描技术，解决了多视扫描点云拼接产生的累计误差，实现了自动拼接，满足工业测量的自动化和精度控制要求。国际上只有1个类似系统。
突破一系列关键技术实现了系列化的三维摄影系统。实现了相机标定、三维重建、点云处理、变形分析等技术。研制了七个系统，用于三维坐标测量、点云采集，三维静态动态变形和全场应变测量分析，及板料成形应变分析。国际上只有1个单位具有该技术。
系统工业化和产品化：在航空、汽车、机械等行业推广应用，满足几十毫米手机至几十米飞机测量检测要求。

随着中国制造业的快速发展，汽车、飞机、船舶、等行业中普遍加工大型复杂工件。目前对于中小型工件（长度小于1米）的三维测量，基本能满足检测和反求要求。而对于大型的工件（工件长度为1米~100米），如汽车大型模具和覆盖件、装焊后的大型设备、水轮机叶片、大型结构件、飞机工件和模具、船舶部件等，由于很难将其搬到台式三座标测量机进行测量，目前主要采用激光跟踪仪、经纬仪、模板模线等对工件的一些关键点进行测量。这些测量设备检测速度慢、存在繁琐的移站问题、价格高，且无法进行全尺寸检测，只能测量工件关键点三维坐标。所以对于大中型复杂工件的三维检测，是国内企业迫切需要解决的问题，严重制约了中国大型制造业的技术水平。


自主研制的系列工业三维摄影测量系统
XJTUDIC三维数字散斑：测量动态三维全场应变，用于材料分析和有限元数值模拟 XJTUSD静态变形测量：测量多个状态三维变形，几毫米～几十米物体，特别适合测量大尺寸工件的三维变形。
XJTUDA动态变形测量：测量标志点的三维动态变形和运动轨迹。 XJTUSM板料成形应变测量：采用网格应变方法，通过在板料上事先腐蚀网格，计算板料成形后的三维全场应变。
XJTUOM三维面扫描系统 ：快速获取轮廓点云，用于全尺寸检测或反求逆向设计。 XJTUDP工业三维摄影测量：便携式光学三坐标，单独使用或面扫描集成，一次测量全部关键点坐标。几毫米～几十米物体
XJTUSO小型三维光学面扫描系统，专门针对小型工件的逆向扫描和三维全尺寸快速检测。 XJTUOM INSPECTOR 点云处理与比对检测系统：海量点云的拼接、重叠面融合、降噪，及点云与CAD数模的三维比对检测。