XTDIC三維全場應變測量分析系統，結合數字圖像相關技術（DIC）與雙目立體視覺技術，通過追蹤物體表面的散斑圖像，實現變形過程中物體表面的三維坐標、位移及應變的測量，具有便攜，速度快，高，易操作等特點。

系統組成：統主要由測量頭、控制箱、標定板、標志點、計算機及檢測分析軟件等組成系統應該包含系統測量頭（含兩臺高速工業相機、進口相機鏡頭，帶萬向手柄可調節LED光源）、相機同步控制觸發控制箱、系統標定板、系統可移動支撐架、動態采集分析軟件、載荷加壓控制通訊接口、計算機系統等組成。

主要應用

XTDIC 三維數字散斑動態變形測量分析系統是實驗力學領域中一種重要的測試方法，其主要應用有：

在材料力學性能測量方面：DIC已成功應用于各種復雜材料的力學性能測試中。如火箭發動劑固體燃料、橡膠、光纖、壓電薄膜、復合材料以及木材、巖石、土方等天然材料的力學性能的檢測中。值得注意的是，DIC被廣泛應用于破壞力學研究中，包括裂紋應變場測量、裂紋張開位移測量以及高溫下裂紋應變場測量等。

在細觀力學測量方面：借助于掃描電子顯微鏡(SEM)、掃描隧道電子顯微鏡(STEM)以及原子力顯微鏡(AFM)，DIC被越來越多地應用于細觀力學測量。近，數字散斑相關方法還被應用于物體表面粗糙度的測量中。

在損傷與破壞檢測方面：DIC被應用于多種復雜材料，如巖石的破壞檢測中。DIC還被應用于一些特殊器件，如陶瓷電容器、電子器件，電子封裝的無損檢測研究中。

在生物力學測量方面：DIC被應用于測量手術復位后肱骨頭在內旋轉及前屈運動下大小結節的相對位移量，以及頸椎內固定器對人體頸椎運動生物力學性能的影響等。

對于大中專院校的研究教學應用，本系統開展各種軟組織、金屬及復合材料性能測試、力學性能測試分析、有限元分析驗證等研究和教學實驗，具有大至1000%應變測量范圍，并可以實時計算、實現動態全場的應變變形測量。在土木工程的相關研究中，如四點彎試件、半圓弧試件、懸臂梁實驗，對應完整實驗設計方案，以非接觸式的方式提升研究手段，提高研究能力。亦可為學生提供可視化的教學工具，讓學生的基礎學習課程變得直觀和可視，使復雜問題簡單化、抽象問題直觀化、隱蔽問題可視化。

1.1 系統功能

（1）基本測量功能：

l ※測量幅面：支持幾毫米到幾米的測量幅面，可以根據需求定制測量幅面。

l 測量相機：支持百萬至千萬像素、低速到高速、千兆網和Camera Link等多種相機接口，控制軟件支持采集幀率10萬 fps。

l ※相機標定：支持多個相機（可多于8個）多種測量幅面的標定，支持外部拍攝圖像標定。

l ※測量模式：三維變形測量，同時支持單相機二維測量。

l ※實時計算：采集圖像的同時，可以實時進行三維全場應變計算，具備在線和離線兩種計算處理模式。

l 計算模式：具備自動計算和自定義計算兩種模式。

l 測量結果：全場三維坐標、位移、應變數據等動態變形數據，應變模式有工程應變、格林應變、真實應變等三種。

l 多個檢測工程：系統軟件支持多個檢測工程的計算、顯示及分析。

l ※支持系統：支持32位、64位windows操作系統，具備64位計算和多線程加速計算功能。

（2）分析功能

l ※18種變形應變計算功能：X、Y、Z、E三維位移；Z值投影；徑向距離、徑向距離差；徑向角、徑向角差；應變X、應變Y和應變XY；主應變；小主應變；厚度減薄量；Mises應變；Tresca應變；剪切角。

l ※坐標轉換功能：321轉換、參考點擬合、全局點轉換、矩陣轉換等多種坐標轉換功能。

l ※元素創建功能：三維點、線、面、圓、槽孔、矩形孔、球、圓柱、圓錐。

l ※分析創建功能：點點距離、點線距離、點面距離、線線夾角、線面夾角、面面夾角。

l 數據平滑功能：均值，中值，高斯濾波等多種平滑功能。

l 數據插值功能：自動和手動兩種數據插值模式。

l 材料性能分析：自動計算材料的彈性模量和泊松比等參數。

l 三維截線功能：可對三維測量結果進行直線或圓形截線分析。

l 曲線繪制功能：所有測量結果均可以繪制成曲線圖。

l 成形極限分析功能：可繪制和編輯FLD成形極限曲線。

l 視頻創建功能：可將測量過程二維圖像或者三維測量結果制作成視頻并輸出保存。

l 數據輸出功能：測量結果及分析結果輸出成報表，支持TXT，XLS，DOC文件的輸出。

（3）采集控制功能

l ※采集控制箱可以實現測量頭的控制、多個相機的同步觸發、多路模擬量和開關量數據采集、輸入和輸出信號控制。

l 相機同步控制：多相機外同步觸發信號。

l ※外部采集通訊接口：支持外部載荷如微電子試驗機等外部載荷聯機采集通訊接口，通過串口通訊或者模擬量實時采集外部的加載力、位移等信號，并與三維全場應變測量數據實現同步，實現應力和應變數據的融合和統一。

l 光源控制：可以實現測量過程中不同補光需要的LED光源控制。

（4）預留擴展接口：

l ※多測頭同步檢測接口：可以支持1~8個測頭的多相機組同步測量，相機數目任意擴展，可以同步測量多個區域的變形應變，適用于不同實驗條件需求下的變形應變測量。

l ※顯微應變測量：配合雙目體式顯微鏡，系統可以實現微小視場的三維全場變形應變檢測，并可支持掃描電鏡、原子顯微鏡等顯微圖像的應變數據計算。

l ※大尺寸全方位變形接口：支持攝影測量靜態變形系統，實現全方位變形和局部全場應變檢測數據的融合和統一。

1.1 技術指標

1、技術：多相機柔性標定、數字圖像相關法

2、測量結果：三維坐標、全場位移及應變，可視化顯示及測量過程的視頻錄制輸出，測量結果及數據輸出成報表，支持TXT，XLS，DOC文件的輸出。

3、測量幅面：支持1mm-4m范圍的測量幅面，并配備相應編碼型標定板標定架，可定制更多測量幅面。

4、位移測量：0.005mm

5、應變測量范圍：0.01%-2000%

6、應變測量：0.001%

7、測量模式：三維變形測量，可兼容二維測量

2 采集控制箱可以實現測量頭的控制、多個相機的同步觸發、多路模擬量和開關量數據采集、輸入和輸出信號控制。

2 相機同步控制：多相機外同步觸發信號。

2 外部采集通訊接口。

光源控制：可以實現測量過程中不同補光需要的LED光源控制。