近年來,人工智能與光學測量的深度融合催生了新一代智能應變感知系統。深度學習算法直接處理原始圖像,自動提取應變特征,處理速度較傳統DIC提升100倍以上。例如,卷積神經網絡(CNN)在低對比度散斑圖像中仍可準確預測應變場,誤差小于0.005με;圖神經網絡(GNN)則通過構建像素間拓撲關系,提升了復雜紋理表面的測量魯棒性。多模態融合成為另一重要趨勢。DIC與紅外熱成像結合,可同步分析熱應力與機械應變;光纖傳感與聲發射技術集成,能區分結構變形與裂紋擴展信號。在核反應堆壓力容器監測中,光纖干涉儀與超聲導波傳感器的協同工作,實現了毫米級蠕變位移與微米級裂紋的聯合檢測。應變測量的量很少能大于幾個毫應變(ex10?3)。云南VIC-3D非接觸應變與運動測量系統

光學非接觸應變測量的崛起源于對傳統測量痛點的攻破。接觸式測量中,應變片的粘貼會改變材料表面應力狀態,引伸計的夾持力可能導致樣品早期損傷,而這些干擾在航空航天鈦合金構件、半導體晶圓等精密測試場景中足以造成數據失真。更關鍵的是,傳統方法同時監測數十個測點,對于復合材料裂紋擴展、混凝土結構變形等非均勻變化,根本無法完整還原全場力學響應。光學非接觸應變測量技術徹底改變了這一局面,其原理是通過光學系統捕獲物體表面的特征信息,利用數字算法實現變形量的計算。云南VIC-3D非接觸應變與運動測量系統研索科技光學非接觸應變測量,高效助力結構力學性能研究。

近年來,DIC技術向三維化與微型化演進。三維DIC通過雙目視覺或多相機系統重建表面三維形貌,消除平面DIC因出平面位移導致的測量誤差,在復合材料層間剪切測試中展現出獨特優勢。微型DIC則結合顯微成像技術,實現微米級分辨率的應變測量,為MEMS器件、生物細胞力學研究提供利器。干涉測量以光波波長為基準,通過檢測干涉條紋變化實現納米級位移測量。根據干涉光路設計,可分為電子散斑干涉術(ESPI)、云紋干涉術與光纖干涉術等分支。
盡管光學非接觸應變測量技術已取得進展,但其在工業現場的廣泛應用仍面臨多重挑戰:環境適應性提升工業場景中存在的振動、溫度波動、油污粉塵等因素會干擾光學測量。針對這一問題,研究者正開發自適應光學補償系統,通過實時監測環境參數并調整光路參數,提升系統穩定性。例如,在汽車碰撞試驗中,集成慣性測量單元(IMU)的DIC系統可動態修正振動引起的圖像模糊,確保數據可靠性。多尺度測量融合材料變形往往跨越多個空間尺度(如宏觀結構變形與微觀裂紋擴展)。現有光學技術難以同時覆蓋米級測量范圍與微米級分辨率。混合測量系統通過組合三維DIC與掃描電子顯微鏡(SEM),實現“宏觀形變-微觀損傷”關聯分析,為疲勞壽命預測提供新思路。光學非接觸應變測量認準研索儀器!

光學應變測量的歷史可追溯至19世紀干涉儀的發明,但其真正從實驗室走向工程應用,得益于20世紀中葉激光技術、計算機視覺與數字信號處理的突破。縱觀其發展歷程,可劃分為三個階段:激光器的出現使高相干光源成為可能,推動了電子散斑干涉術(ESPI)與云紋干涉術的誕生。ESPI通過記錄物體變形前后的散斑干涉圖,利用條紋分析提取位移場,實現了全場應變測量,但依賴膠片記錄與人工判讀,效率低下。與此同時,全息干涉術在理論層面證明了光學測量可達波長級精度,卻因防振要求苛刻而局限于靜態測量。三維應變測量技術對于塑性材料研究來說是非常重要的工具。云南全場數字圖像相關技術應變系統
光學非接觸應變測量技術基于光學原理,通過分析物體表面在受力變形前后光學特性的變化來獲取應變信息。云南VIC-3D非接觸應變與運動測量系統
光學非接觸應變測量:技術演進、跨學科融合與未來產業變革在智能制造、新能源開發與生物醫學工程等戰略性新興產業的驅動下,材料與結構的力學性能評估正從單一參數測量向全場、動態、多物理場耦合分析升級。光學非接觸應變測量技術憑借其非侵入性、高空間分辨率與實時監測能力,成為復雜環境下應變感知難題的關鍵工具。本文將從技術演進脈絡、跨學科融合創新及產業應用變革三個維度,系統剖析光學應變測量的發展態勢,揭示其推動工程科學范式轉型的深層邏輯。云南VIC-3D非接觸應變與運動測量系統