ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Описание к ИЛn 72-007-01

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Метод базируется на отображения (визуализации) деформации поверхности полем выборочного коэффициента взаимной декорреляции (ВКВД) видеоизображений деформируемой поверхности, имеющих спекл-структуру. Для этого контролируемая деформируемая поверхность освещается когерентным светом, с помощью телевизионной камеры формируется последовательность ее видеоизображений. Последние посредством цифрового устройства видеоввода вводятся в компьютер. Последовательность записанных в память компьютера видеокадров позволяет произвести расчет поля ВКВД пар разномоментных видеоизображений. Декорреляция рассчитывается для центров перекрывающихся корреляционных окон с программно заданными размерами. Благодаря когерентному освещению изображение поверхности содержит спеклы, распределение которых детерминируется ее микрорельефом, и которые представляют собой наведенные маркеры, эволюционирующие совместно с поверхностью в процессе ее деформации. Их высокий контраст и неповторимость формы способствуют обострению максимумов взаимной корреляции. Сохранение в памяти последовательности видеокадров обеспечивает возможность апостериорного воспроизведения поля ВКВД с заданными значениями размеров корреляционного окна и временного интервала сравнения и, таким образом, регулировку интервала усреднения сигнала, отображающего деформацию, и чувствительность к уровню последнего, и, следовательно, оптимизацию параметров визуализации.

Работоспособность метода подтверждена визуализацией полос Чернова-Людерса (см. рис.) и полос легкого скольжения по всему полю деформируемых растяжением образцов длинной до 100 мм. Тестирование выполнено с использованием параллельной спекл-фотографической регистрации с последующим восстановлением поля деформации дифференцированием поля вектора смещений, восстанавливаемого с двухэкспозиционных спекл-фотографий.

Рисунок иллюстрирует декорреляционную визуализацию пяти последовательных стадий пластического деформирования (одноосным растяжением) образца малоуглеродистой стали (рабочая часть 60*10*0,25 мм). Темные области полутоновых изображения соответствуют зонам локализации полос Чернова-Людерса.

При реализации метода применены осветительная система на основеhe-ne-лазера, полудюймовая ПЗС-видеокамера scar модели os-45d с устройством видеоввода, компьютерpii 350.Частота видеозаписи составляет 5 Гц при оцифровке изображения с разрешением 384х288 px. Время вычисления одного элемента поля ВКВД размером 16 пикселей видеоизображения составляет приблизительно1мкс, что обеспечивает визуализацию карты корреляции в реальном времени с частотой до 5 кадр./с. Программное обеспечение обеспечивает хранение всего объема зарегистрированной последовательности видеокадров на твердом диске и апостериорную визуализацию поля ВКВД с заданными значениями корреляционной выборки (от 2x2 до 16x16 px) и временного интервала сравнения (от 200 мкс с дискретностью 200 мкс).