CN116989691B - 材料应变的视觉测量方法、装置、视觉应变仪及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及摄影测量学技术，公开了一种材料应变的视觉测量方法，包括：在视觉传感器的图片采集范围内检测到预设图案时，将设有所述预设图案的材料作为被测材料，其中，所述预设图案预先印制在所述被测材料表面；控制所述视觉传感器采集所述被测材料在应变过程中的一系列图片；将图片中的所述预设图案的显像区域识别为特征区域，并从一系列图片中提取出一系列特征区域图案；识别特征点在一系列特征区域图案中的位移量，并基于位移量确定所述被测材料的应变数据。本申请还公开了一种视觉测量装置、计算机设备、视觉应变仪和计算机可读存储介质。本申请旨在对被测材料进行高效、准确的应变测量。

Description

材料应变的视觉测量方法、装置、视觉应变仪及存储介质

技术领域

本申请涉及摄影测量学技术领域，尤其涉及一种材料应变的视觉测量方法、视觉测量装置、计算机设备、视觉应变仪以及计算机可读存储介质。

背景技术

随着力学性能中材料应变的检测在工业应用中越发广泛，如何准确、高效地检测材料应变也日益重要。应变检测可应用于各种材料测试和结构测试中，一方面用于保证产品质量合格，另一方面用于验证材料成分和结构设计的合理性。

现有的材料应变测试方式，一般是需要先将被测材料表面打磨光滑，然后使用胶水将电阻应变片贴到被测物表面，待胶水粘贴牢固后将电阻应变片的接线端子与导线进行焊接连接，焊接完成后将电阻应变片的导线接到数据采集器中，由数据采集器读取电阻应变片的数值，以得到材料应变相关的数据。

但电阻应变片应用范围狭窄，一般只能应用于静态或低频力学试验、材料力学、建筑结构等领域，不适用对于高频振动和冲击响应的测量；而且由于电阻应变片本身是由金属箔或线组成的，容易受温度的影响而发生电阻值的变化，因此测量时需要进行温度补偿，否则会影响测量精度；加上电阻应变片布置较为复杂繁琐，对相关测试人员粘贴、连接、调试电池应变片等操作具有一定技术要求，操作不当容易出现误差。这些因素都会导致使用电阻应变片难以实现对材料应变数据进行高效且准确的测量。

上述内容仅用于辅助理解本申请的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种材料应变的视觉测量方法、视觉测量装置、计算机设备、视觉应变仪以及计算机可读存储介质，旨在对被测材料进行高效、准确的应变测量。

为实现上述目的，本申请提供一种材料应变的视觉测量方法，包括以下步骤：

在视觉传感器的图片采集范围内检测到预设图案时，将设有所述预设图案的材料作为被测材料，其中，所述预设图案预先印制在所述被测材料表面；

控制所述视觉传感器采集所述被测材料在应变过程中的一系列图片；

将图片中的所述预设图案的显像区域识别为特征区域，并从一系列图片中提取出一系列特征区域图案；

识别特征点在一系列特征区域图案中的位移量，并基于位移量确定所述被测材料的应变数据。

可选的，所述将图片中的所述预设图案的显像区域识别为特征区域的步骤包括：

基于anchor-based检测算法在图片中产生多个候选区域，并对多个候选区域进行位置回归和类别识别，以从多个候选区域中识别出所述预设图案的显像区域，并将识别到的显像区域作为特征区域。

可选的，所述识别特征点在一系列特征区域图案中的位移量的步骤包括：

识别一系列特征区域图案中的特征点，并利用亚像素位移测量算法对特征点识别结果进行计算，得到相应的位移量。

可选的，所述利用亚像素位移测量算法对特征点识别结果进行计算，得到相应的位移量的步骤之前，还包括：

识别所述预设图案表示的应变场景，其中，所述预设图案为标识码图案，所述标识码图案关联有相应的应变场景；

调用与所述应变场景对应的亚像素位移测量算法。

可选的，所述材料应变的视觉测量方法还包括：

若在同一图片中识别到多个特征区域，则分别针对每个特征区域计算相应的应变数据。

可选的，所述识别特征点在一系列特征区域图案中的位移量，并基于位移量确定所述被测材料的应变数据的步骤之后，还包括：

将所述应变数据输出至交互界面和/或生成相应的报表文件。

为实现上述目的，本申请还提供一种视觉测量装置，包括：

检测模块，用于在视觉传感器的图片采集范围内检测到预设图案时，将设有所述预设图案的材料作为被测材料，其中，所述预设图案预先印制在所述被测材料表面；

采集模块，用于控制所述视觉传感器采集所述被测材料在应变过程中的一系列图片；

识别模块，用于将图片中的所述预设图案的显像区域识别为特征区域，并从一系列图片中提取出一系列特征区域图案；

计算模块，用于识别特征点在一系列特征区域图案中的位移量，并基于位移量确定所述被测材料的应变数据。

为实现上述目的，本申请还提供一种计算机设备，所述计算机设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上述材料应变的视觉测量方法的步骤。

为实现上述目的，本申请还提供一种视觉应变仪，所述视觉应变仪包括视觉传感器，以及如上所述的计算机设备，其中，所述视觉传感器与所述计算机设备之间通信连接。

为实现上述目的，本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述材料应变的视觉测量方法的步骤。

本申请提供的材料应变的视觉测量方法、视觉测量装置、计算机设备、视觉应变仪以及计算机可读存储介质，不仅能准确得到被测材料的应变数据，而且方案实施条件不受温度的影响，可以在各种温度环境下进行测量，这提供了更大的灵活性和可靠性，使得方案在不同温度环境条件下都能正常实施；并且该方案不限制被测材料的形状和尺寸，只要能够盖上预设图案并能够被视觉传感器捕捉到，就可以应用该方案进行应变计算，这使得方案具有广泛的适用性，可以应用于多个领域和材料类型。

与传统采用电阻应变片检测材料应变的方法相比，本申请提供的方法不需要使用复杂的电阻应变片，也无需进行复杂的布线和连接，只需在被测材料上预先印制预设图案，并使用视觉传感器采集图片进行处理和分析，这简化了实施过程，减少了实施的复杂性和技术要求，并且由于该方法无需人工操纵和测量，因此大大减少了操作时间和工作量，提高了材料应变测量的效率。

附图说明

图1为本申请一实施例中材料应变的视觉测量方法步骤示意图；

图2为本申请一实施例中使用的设备与被测材料间的相对位置示意图；

图3为本申请一实施例中视觉测量装置示意图；

图4为本申请一实施例的计算机设备的内部结构示意框图。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

另外，若本申请中涉及“第一”、“第二”等的描述，仅用于描述目的（如用于区分相同或类似元件），而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

参照图1，在一实施例中，所述材料应变的视觉测量方法包括：

步骤S10、在视觉传感器的图片采集范围内检测到预设图案时，将设有所述预设图案的材料作为被测材料，其中，所述预设图案预先印制在所述被测材料表面；

步骤S20、控制所述视觉传感器采集所述被测材料在应变过程中的一系列图片；

步骤S30、将图片中的所述预设图案的显像区域识别为特征区域，并从一系列图片中提取出一系列特征区域图案；

步骤S40、识别特征点在一系列特征区域图案中的位移量，并基于位移量确定所述被测材料的应变数据。

本实施例中，实施例的执行终端可以是计算机设备，或设置有计算机设备的视觉应变仪，或控制计算机设备的虚拟装置（如视觉测量装置）或其他设备；以下以执行终端为计算机设备为例进行说明。

如步骤S10所述，参照图2，使用计算机设备与视觉传感器组成视觉应变仪来对被测材料进行应变测量，其中，计算机设备与视觉传感器建立有通信连接，且视觉传感器不仅会将采集到的图片传输至计算机设备，还受计算机设备控制；被测材料是本方案在实际测量现场需要测量的各种物体。

可选的，在被测材料的表面预先印制所需的预设图案，预设图案可以是带有一些特定的标记、图案或者文字的图案（优选为标识码图案，如二维码图案），用于后续的识别和检测。其中，可以预先制作预设图案对应的***，再使用***在被测材料上盖上相应的预设图案。

在计算机设备和视觉传感器相应启动后，当印制有预设图案的材料进入到视觉传感器的图片采集范围后，计算机设备通过对视觉传感器采集到的图片进行分析后，若检测到图片中存在预设图案，即可以将设有所述预设图案的材料判定为被测材料。

应当理解的是，计算机设备预先装载有预设图案相应的识别程式，且计算机设备可以运行在window10的操作***的环境。

这样，只要被测材料的预设图案在视觉传感器的图片采集范围内，即会自动识别该预设图案，无需人工调整，从而减少人工干预到来的误差和节约人工成本，并且视觉传感器可以水平放置、垂直放置、俯视仰视放置，甚至可以在任意角度放置，都能得到支持。

如步骤S20所述，视觉传感器部署在被测材料的应变现场中，并当计算机设备确定被测材料后，即可采集被测材料相应的应变图片；其中，被测材料两端可设置拉力/压力装置（图中未示出），以通过拉力/压力装置对被测材料进行拉伸或压缩，使被测材料应变。当然，被测材料应变过程可采用全自动化机器人完成自动上样、装夹、拉伸/压缩等过程。

需要说明的是，上述对材料应变方式的描述仅为示例性的，在实际操作中，也可以采用其他方式使材料发生应变。

可选的，视觉传感器负责采集被测材料在应变过程中的图片，并且视觉传感器在运行时，会按预先设定的摄像频率持续抓拍图片采集范围内的被测材料的应变图片，鉴于被测材料的应变处理是一个持续的过程，那么在一定时长内即可拍摄得到被测材料在不同时刻的多张图片，并将拍摄到的一系列图片传输至计算机设备，以待计算机设备作进一步处理。

应当理解的是，计算机设备通过一系列图片可以捕捉到被测材料在不同应变状态下的图案信息。

当然，若计算机设备提供有交互界面，则计算机设备还可以等用户在交互界面处触发图片采集按键后，再控制视觉传感器采集被测材料的应变图片。

如步骤S30所述，计算机设备先把采集的图片放入内部分配好的内存池中，并给每张图片分配好序号和采集时间点用于后期做时间轴展示。

可选的，通过图像处理技术，识别出图片中与预设图案相匹配的显像区域，并将其标记为特征区域，并提取出相应的特征区域图案，那么在对一系列图片进行特征区域提取后，即可得到一系列特征区域图案。

可选的，所述将图片中的所述预设图案的显像区域识别为特征区域的步骤包括：

基于anchor-based检测算法在图片中产生多个候选区域，并对多个候选区域进行位置回归和类别识别，以从多个候选区域中识别出所述预设图案的显像区域，并将识别到的显像区域作为特征区域。

如步骤S40所述，在一系列特征区域图案中对特征点进行识别，并计算它们在不同图案之间的位移量，这些位移量可以用来量化被测材料在应变过程中的应变程度。

需要说明的是，特征区域中可以包括多个特征点。以预设图案为标识码图案为例，特征点可以是标识码图案中的四个边角上的标志点。

可选的，所述识别特征点在一系列特征区域图案中的位移量的步骤包括：识别一系列特征区域图案中的特征点，并利用亚像素位移测量算法对特征点识别结果进行计算，得到相应的位移量。

例如，采用高精度、高效率的亚像素位移测量算法（或称数字相关计算算法）识别每张图案中的特征点，并随图案采集跟踪特征点对应的坐标，从而得到特征点在被测材料应变过程中的位移，如特征点在纵向方向上的位移，即对应被测材料在纵向方向上的应变结果；特征点在横向方向上的位移，即对应被测材料在横向方向上的应变结果。

进一步地，基于位移量的分析结果，确定被测材料的应变数据，应变数据可以是应变量、泊松比等等。需要说明的是，应变数据可以用来描述材料在应变过程中的变形情况，如拉伸、压缩、弯曲等。

这样，通过分析被测材料表面的预设图案中特征点的位移，来推算预设图案在被测材料应变过程中被拉伸/压缩的情况，即可测算被测材料相应的应变数据。

在一实施例中，不仅能准确得到被测材料的应变数据，而且方案实施条件不受温度的影响，可以在各种温度环境下进行测量，这提供了更大的灵活性和可靠性，使得方案在不同温度环境条件下都能正常实施；并且该方案不限制被测材料的形状和尺寸，只要能够盖上预设图案并能够被视觉传感器捕捉到，就可以应用该方案进行应变计算，这使得方案具有广泛的适用性，可以应用于多个领域和材料类型。

与传统采用电阻应变片检测材料应变的方法相比，本方案不需要使用复杂的电阻应变片，也无需进行复杂的布线和连接，只需在被测材料上预先印制预设图案，并使用视觉传感器采集图片进行处理和分析，这简化了实施过程，减少了实施的复杂性和技术要求，并且由于该方法无需人工操纵和测量，因此大大减少了操作时间和工作量，提高了材料应变测量的效率。

此外，本方案的实施除了需要使用视觉应变仪外，仅需要预制预设图案和使用合适的图像处理软件即可，因此方案实施成本较低。

在一实施例中，在上述实施例基础上，所述将图片中的所述预设图案的显像区域识别为特征区域的步骤包括：

基于anchor-based检测算法在图片中产生多个候选区域，并对多个候选区域进行位置回归和类别识别，以从多个候选区域中识别出所述预设图案的显像区域，并将识别到的显像区域作为特征区域。

本实施例中，在每张图片中，使用anchor-based检测算法生成多个候选区域，这些候选区域是潜在的预设图案显像区域的候选选择。

可选的，对于生成的候选区域，进行位置回归和类别识别。位置回归是通过训练的模型对候选区域的边界框进行精确定位，以准确识别预设图案的显像区域；类别识别则是对这些候选区域进行分类，判断其中是否包含预设图案。

可选的，根据位置回归和类别识别的结果，从多个候选区域中识别出所述预设图案的显像区域；其中，所识别的显像区域被认为是特征区域，即预设图案在图片中的区域。

这样，可以提高预设图案的显像区域识别的准确性和效率，并为应变数据的计算提供准确的特征区域图案。

在一实施例中，在上述实施例的基础上，所述识别特征点在一系列特征区域图案中的位移量的步骤包括：

识别一系列特征区域图案中的特征点，并利用亚像素位移测量算法对特征点识别结果进行计算，得到相应的位移量。

本实施例中，对于一系列特征区域图案，首先使用特征点检测算法（如SIFT、SURF等）从每张图案中提取特征点。这些特征点可以是预设图案中的特定位置或者材料表面上的突出特征，具有较好的稳定性和可追踪性。

可选的，在识别特征点后，利用亚像素位移测量算法对特征点的位置和位移进行计算。亚像素位移测量算法是一种精确计算特征点位移的方法，它利用图像灰度值的变化和局部特征来确定特征点的亚像素级位移，通过对特征点的位移进行亚像素级计算，可以提高位移测量的精度。

其中，根据一系列特征区域图案的时序，将一系列特征区域图案中的第一张图案与其他图案依次进行特征点的匹配计算，并基于亚像素位移测量算法，对于每个特征点计算其在不同图案中的位移量，这些位移量反映了被测材料在不同时间或加载条件下的应变情况。

可选的，为了提高匹配结果的精度，可以使用亚像素级的匹配和插值算法，这些算法通过根据特征点周围的像素灰度值变化来对特征点的位置进行亚像素级的精细调整。例如，可以使用双线性插值、高斯金字塔插值或亚像素曲线拟合等方法，对匹配特征点的位置进行精细化调整。

应该理解的是，以初始参考状态下的特征点位置（即第一张图案的特征点位置）为参考，将初始参考状态下的特征点位置和亚像素位移测量算法匹配的位移信息进行累积计算，可以得到特征点在每一个时刻的位移量。

可选的，通过位移量计算出特征区域的位移信息后，可以进一步根据特征区域的几何形状和特征点的位置，计算出相应的变形量。这可以通过插值算法应用于整个特征区域，并结合参考状态和各个时刻的位移量来计算得到。

这样，利用亚像素位移测量算法可以提高计算特征点位移量的精度，进而得到高精度的应变数据，用于分析和研究材料的应变特性。

在一实施例中，在上述实施例的基础上，所述利用亚像素位移测量算法对特征点识别结果进行计算，得到相应的位移量的步骤之前，还包括：

识别所述预设图案表示的应变场景，其中，所述预设图案为标识码图案，所述标识码图案关联有相应的应变场景；

调用与所述应变场景对应的亚像素位移测量算法。

本实施例中，所述预设图案是标识码图案，在其上关联了相应的应变场景，通过图像处理技术识别和解码标识码图案，可以获取与该图案相关的应变场景信息。

其中，所述应变场景的类型包括静态或低频力学试验、材料力学、建筑结构、高频振动和冲击响应的测量。

可选的，根据识别到的应变场景信息，调用与应变场景对应的亚像素位移测量算法。不同的应变场景可能需要使用不同的亚像素位移测量算法进行特征点的位移计算，以提高精度和适应特定的应变情况。

应当理解的是，计算机设备预先预置有适用于不同应变场景的亚像素位移测量算法；相关工程师可以通过调整亚像素位移测量算法的一些算法参数、使用的插值算法类型等待，以设置出能分别适用于不同应变场景的多种亚像素位移测量算法。

接着，继续进行所述利用亚像素位移测量算法对特征点识别结果进行计算，得到相应的位移量的步骤。这一步骤将利用亚像素位移测量算法对特征点的位置进行精确计算，得到特征点的亚像素级位移量。

这样，可以进一步提高位移量计算的精度和准确性，并确保针对不同应变场景选择合适的亚像素位移测量算法，即通过识别和分类这些不同类型的应变场景，可以选择合适的测量方法和算法，以满足特定场景下应变量的精确测量要求。

此外，若被测材料的应变过程是通过全自动化机器人来完成的，那么标识码图案还可以关联机器人的控制信息，以设置机器人拉伸/压缩材料的力度和/或方向。

其中，当计算机通过视觉传感器采集到包含预设图案（即标识码图案）的被测材料的初始图片时，还会将初始图片传输至机器人，使机器人读取其中的标识码图案，此时机器人解码标识码图案后可以得到与控制信息相关的参数，这些参数包括拉伸/压缩的力度、方向、速度等。机器人会根据这些参数自动调整其动作，并基于调整后的参数开始对被测材料进行拉伸/压缩。同时，视觉传感器也会在被测材料应变的过程中，持续采集相应的图片传输至计算机设备，以使计算机设备完成后续的运算操作。

这样，通过将机器人的控制信息与标识码图案关联起来，可以实现被测材料全自动化的拉伸/压缩过程的控制，这样的设计能够提高操作和得到材料应变数据的效率，同时减少人工操作的成本。

在一实施例中，在上述实施例的基础上，所述材料应变的视觉测量方法还包括：

若在同一图片中识别到多个特征区域，则分别针对每个特征区域计算相应的应变数据。

本实施例中，若对于采集到的同一张图片，若识别到多个特征区域，则对于每个识别到的特征区域，基于步骤S40采用的方法分别计算出相应的应变数据。

可选的，计算得到的应变数据可以进行进一步的分析和记录。这样可以统计和比较不同特征区域的应变数据，以获得全面的应变分布信息。其中，可以利用图表、图像等形式可视化应变数据，以便更好地理解和解释应变情况。

这样，当测试人员对被测材料的多个位置印制出相应的预设图案后，计算机设备即自动计算出各预设图案对应的特征区域的应变数据，从而得到被测材料更详细和全面的应变信息。

在一实施例中，在上述实施例的基础上，所述识别特征点在一系列特征区域图案中的位移量，并基于位移量确定所述被测材料的应变数据的步骤之后，还包括：

将所述应变数据输出至交互界面和/或生成相应的报表文件。

本实施例中，将计算得到的应变数据输出至交互界面，以便用户进行查看和分析。交互界面可以是一个图形界面或者命令行界面，用于展示应变数据的图表、图像等形式，并提供交互式的操作和可视化功能。

可选的，还可以生成相应的报表文件，将应变数据以表格形式整理和导出。报表文件可以包括应变数据的统计信息、图表展示、相关分析结果等，方便用户进行进一步的研究、汇报或存档。

这样，在确定被测材料的应变数据后，将应变数据输出至交互界面，并生成相应的报表文件，可以方便用户通过交互界面查阅应变数据，进行可视化分析，以及便于用户通过报表文件对应变数据进行存档、分享。

参照图3，本申请实施例中还提供一种视觉测量装置Z10，包括：

检测模块Z11，用于在视觉传感器的图片采集范围内检测到预设图案时，将设有所述预设图案的材料作为被测材料，其中，所述预设图案预先印制在所述被测材料表面；

采集模块Z12，用于控制所述视觉传感器采集所述被测材料在应变过程中的一系列图片；

识别模块Z13，用于将图片中的所述预设图案的显像区域识别为特征区域，并从一系列图片中提取出一系列特征区域图案；

计算模块Z14，用于识别特征点在一系列特征区域图案中的位移量，并基于位移量确定所述被测材料的应变数据。

可选的，所述视觉测量装置可以是一种虚拟控制装置（如虚拟机），也可以是实体设备（如除计算机设备外的可执行相应方法的实体设备）。

本申请实施例中还提供一种计算机设备，该计算机设备内部结构可以如图4所示。该计算机设备包括通过***总线连接的处理器、存储器、通信接口和数据库。其中，该处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作***、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作***和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储计算机程序调用的数据。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行数据通信。该计算机设备的输入装置用于接收外部设备输入的信号。该计算机程序被处理器执行时以实现一种如以上实施例所述的材料应变的视觉测量方法。

本领域技术人员可以理解，图4中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定。

此外，本申请还提出一种视觉应变仪，所述视觉应变仪包括视觉传感器，以及如上述实施例所述的计算机设备，其中，所述视觉传感器与所述计算机设备之间通信连接。

此外，本申请还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如以上实施例所述的材料应变的视觉测量方法的步骤。可以理解的是，本实施例中的计算机可读存储介质可以是易失性可读存储介质，也可以为非易失性可读存储介质。

综上所述，为本申请实施例中提供的材料应变的视觉测量方法、视觉测量装置、计算机设备、视觉应变仪和计算机可读存储介质，不仅能准确得到被测材料的应变数据，而且方案实施条件不受温度的影响，可以在各种温度环境下进行测量，这提供了更大的灵活性和可靠性，使得方案在不同温度环境条件下都能正常实施；并且该方案不限制被测材料的形状和尺寸，只要能够盖上预设图案并能够被视觉传感器捕捉到，就可以应用该方案进行应变计算，这使得方案具有广泛的适用性，可以应用于多个领域和材料类型。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的和实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可以包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM通过多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双速据率SDRAM（SSRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink）DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、装置、物品或者方法不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、装置、物品或者方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、装置、物品或者方法中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种材料应变的视觉测量方法，其特征在于，包括：

在视觉传感器的图片采集范围内检测到预设图案时，将设有所述预设图案的材料作为被测材料，其中，所述预设图案预先印制在所述被测材料表面；

控制所述视觉传感器采集所述被测材料在应变过程中的一系列图片；

将图片中的所述预设图案的显像区域识别为特征区域，并从一系列图片中提取出一系列特征区域图案；

识别一系列特征区域图案中的特征点，根据特征点周围的像素灰度值变化，使用双线性插值对特征点的位置进行亚像素级的调整，并利用亚像素位移测量算法对特征点识别结果进行计算，得到相应的位移量，并基于位移量确定所述被测材料的应变数据；

其中，所述利用亚像素位移测量算法对特征点识别结果进行计算，得到相应的位移量的步骤之前，还包括：

识别所述预设图案表示的应变场景，其中，所述预设图案为标识码图案，所述标识码图案关联有相应的应变场景，且预置有不同应变场景的亚像素位移测量算法；所述应变场景的类型包括高频振动和冲击响应的测量；通过调整亚像素位移测量算法的算法参数和使用的插值算法类型，以设置出能分别适用于不同应变场景的多种亚像素位移测量算法；

调用与所述应变场景对应的亚像素位移测量算法；

其中，所述被测材料的应变过程基于全自动化机器人完成，所述标识码图案还关联机器人的控制信息，机器人解码所述标识码图案后得到与控制信息相关的参数，以对被测材料进行拉伸/压缩，使被测材料应变。

2.如权利要求1所述的材料应变的视觉测量方法，其特征在于，所述将图片中的所述预设图案的显像区域识别为特征区域的步骤包括：

基于anchor-based检测算法在图片中产生多个候选区域，并对多个候选区域进行位置回归和类别识别，以从多个候选区域中识别出所述预设图案的显像区域，并将识别到的显像区域作为特征区域。

3.如权利要求1或2所述的材料应变的视觉测量方法，其特征在于，所述材料应变的视觉测量方法还包括：

若在同一图片中识别到多个特征区域，则分别针对每个特征区域计算相应的应变数据。

4.如权利要求1所述的材料应变的视觉测量方法，其特征在于，所述识别特征点在一系列特征区域图案中的位移量，并基于位移量确定所述被测材料的应变数据的步骤之后，还包括：

将所述应变数据输出至交互界面和/或生成相应的报表文件。

5.一种视觉测量装置，其特征在于，包括：

检测模块，用于在视觉传感器的图片采集范围内检测到预设图案时，将设有所述预设图案的材料作为被测材料，其中，所述预设图案预先印制在所述被测材料表面；

采集模块，用于控制所述视觉传感器采集所述被测材料在应变过程中的一系列图片；

识别模块，用于将图片中的所述预设图案的显像区域识别为特征区域，并从一系列图片中提取出一系列特征区域图案；

计算模块，用于识别一系列特征区域图案中的特征点，根据特征点周围的像素灰度值变化，使用双线性插值对特征点的位置进行亚像素级的调整，并利用亚像素位移测量算法对特征点识别结果进行计算，得到相应的位移量，并基于位移量确定所述被测材料的应变数据；识别所述预设图案表示的应变场景，调用与所述应变场景对应的亚像素位移测量算法；其中，所述预设图案为标识码图案，所述标识码图案关联有相应的应变场景，且预置有不同应变场景的亚像素位移测量算法；所述应变场景的类型包括高频振动和冲击响应的测量；通过调整亚像素位移测量算法的算法参数和使用的插值算法类型，以设置出能分别适用于不同应变场景的多种亚像素位移测量算法；所述被测材料的应变过程基于全自动化机器人完成，所述标识码图案还关联机器人的控制信息，机器人解码所述标识码图案后得到与控制信息相关的参数，以对被测材料进行拉伸/压缩，使被测材料应变。

6.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的材料应变的视觉测量方法的步骤。

7.一种视觉应变仪，其特征在于，所述视觉应变仪包括视觉传感器，以及如权利要求6所述的计算机设备，其中，所述视觉传感器与所述计算机设备之间通信连接。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的材料应变的视觉测量方法的步骤。