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申请/专利权人：山东大学

摘要：本发明提出了混凝土锈胀损伤无散斑三维DIC监测方法及系统，涉及混凝土损伤监测技术领域。包括采集混凝土结构腐蚀过程表面图像；将混凝土结构变形前图像作为参照图像，采用SIFT算子提取参照图像和变形后图像的混凝土表面特征点，求取特征点变形前后的仿射映射变换关系；利用特征点变形前后的仿射映射变换关系，估计参照图像内任意一点在变形后图像内的坐标，并求取两者的位移和一阶位移梯度；对求取的位移和一阶位移梯度进行迭代优化，得到优化后的位移和一阶位移梯度，得到最终形变值。本发明利用尺度不变特征变换算子提取混凝土天然纹理特征，改进DIC分析算法，提高DIC测量精度，实现钢筋锈胀损伤的无散斑测量。

主权项：1.混凝土锈胀损伤无散斑三维DIC监测方法，其特征在于，包括以下步骤：采集混凝土结构腐蚀过程表面图像；将混凝土结构变形前图像作为参照图像，采用SIFT算子提取参照图像和变形后图像的混凝土表面特征点，求取特征点变形前后的仿射映射变换关系；利用特征点变形前后的仿射映射变换关系，估计参照图像内任意一点在变形后图像内的坐标，并求取两者的位移和一阶位移梯度；对求取的位移和一阶位移梯度进行迭代优化，得到优化后的位移和一阶位移梯度，得到最终形变值；所述求取特征点变形前后的仿射映射变换关系具体包括：在提取到参照图像和变形后图像的混凝土表面特征点之后，对参照图像和变形后图像的混凝土表面特征点进行匹配，得到特征点变形前后坐标；引入特征点变形前后坐标间的六自由度仿射映射变换，求解确定仿射映射变换参数，确定特征点变形前后仿射映射变换关系；求解如下的线性方程组，确定仿射映射变换参数a1,a2,…,a6： 其中，Pi＝xi,yiT和Qi＝xi′,yi′T分别为特征点变形前后坐标，i＝1,2…,N；所述求取两者的位移和一阶位移梯度具体包括：采用一阶形函数作为插值函数，求得参照图像内任意一点与其在变形后图像内坐标之间的位移u0,v0,w0和一阶位移梯度ux,0,uy,0,uz,0；将位移u0,v0,w0和一阶位移梯度ux,0,ut,0,uz,0作为初始值，采用IC-GN算法进行迭代分析，当CLS最小时迭代终止，得到最终的位移和一阶位移梯度； 其中，f和g分别为参照图片和变形后图片的灰度强度值，fm和gm分别是参考图像和变形图像的平均灰度强度值，ROI为兴趣区域，x,y为参照图片ROI内任意一点的坐标；x',y'为点x,y在变形后图片中的对应坐标。

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