[发明专利]一种基于视觉跟踪的有标记引伸计动态测量及系统

说明书

本发明公开了一种基于视觉跟踪的有标记引伸计动态测量方法及系统，该方法包括：步骤S1，给被测材料进行标记；步骤S2，将标记后的被测材料置于实验台进行拉伸试验，并采集图片进行保存；步骤S3，根据图片选择两处区域创建两个标志模板；步骤S4，根据两个标志模板匹配已保存的图片，以找到图片中相应的两个标志点的坐标；步骤S5，根据获取的两个标志点坐标计算得出两个标志点的距离；步骤S6，保存引伸计的拉力数据以及两个标志点的距离，并重复步骤S4和步骤S5直至所有图片加载完成；步骤S7，利用步骤S6的数据绘制拉伸曲线，从而获得被测材料的特性，通过本发明，可通过给拉伸材料添加标记实现持续跟踪目标区域目的。

技术领域

本发明涉及于引伸计测量技术领域，特别是涉及一种基于视觉跟踪的有标记引伸计动态测量方法及系统。

背景技术

材料变形测量是表征材料性能的基础。视频引伸计因采用非接触式测量方式，几乎适用于大部分材料变形测量且测量精度高，已成为材料变形测量的主要工具。目前，视频引伸计一般是在被测试样的上、下端口印制标记，在拉伸过程中实时跟踪上、下两标记的位移，然后根据数字图像处理方法获得两者的位移差即为图像空间中材料形变量，最后采用相机标定技术转换为材料的实际形变量。

目前，对视频引伸计中相机标定处理方式大致分两类情况：一类是相机未标定的测量方法：由于相机标定过程繁琐复杂，使用视频引伸计测量材料变形量时省略相机标定过程，用图像空间中的材料形变量代替实际运动空间中的材料形变量，该方法不能获得材料的真实变形量，测量结果存在误差；另一类是相机标定的测量方法：在材料变形量测量时，采用各种相机标定技术完成相机标定过程，实现材料实际形变量的计算，其中以张正友标定法为典型代表，利用多幅标定平面模板实现对相机内外参数的标定，再利用此内外参数获得材料的实际形变量。但这些方法需要设计相机标定模板和标定算法，且在重复实验中相机位置、焦距等参数会发生改变，因此需重新标定，这使得测量过程繁琐复杂且引入误差。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种基于视觉跟踪的有标记引伸计动态测量方法及系统，以通过给拉伸材料添加标记实现持续跟踪目标区域目的。

为达上述及其它目的，本发明提出一种基于视觉跟踪的有标记引伸计动态测量方法，包括如下步骤：

步骤S1，给被测材料进行标记；

步骤S2，将标记后的被测材料置于实验台进行拉伸试验，并采集图片进行保存；

步骤S3，根据图片选择两处区域创建两个标志模板，以用于匹配已保存的图片；

步骤S4，根据两个标志模板匹配已保存的图片，以找到图片中相应的两个标志点的坐标；

步骤S5对获取的两个标志点坐标进行相减，计算得出两个标志点的距离；

步骤S6，保存引伸计的拉力数据以及两个标志点的距离数据，并重复步骤S4和步骤S5直至所有图片加载完成；

步骤S7，利用步骤S6的数据绘制拉伸曲线，从而获得被测材料的特性。

优选地，于步骤S2中，采用如下两种方法之一制作标志模板：

1)所需将模板提前制作好,运行中直接调用即可；

2)临时创建模板图像，即在匹配运行前对第一张图片中的目标区域截取保存并制作成模板，在后续匹配过程中调用此模板。

优选地，所述标志模板为NCC模板。

优选地，步骤S4进一步包括：

步骤S400，加载一保存的图片；

步骤S401，将加载的图片与已创建的两个标志模板匹配，于图片中匹配出分值最高的两个区域作为目标区域；