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二维数字图像相关算法软件Ncorr的使用心得

2023-09-22 20:14| 来源: 网络整理| 查看: 265

二维数字图像相关(2D Digital Image Correlation)是一种非接触式的光学测量方法，常应用于图像分析处理上，它可以根据变形前后的2张或多张图像，求解出规定区域 近似的位移与应变情况。

Ncorr使用流程 Ncorr下载与编译1.下载2.编译 Ncorr通用DIC分析流程1.设置参考图像2.设置当前图像3.设置ROI区域4.设置DIC参数5.格式化位移6.应变分析7.绘制分析二维云图 8.DIC数据导出与分析 本文后续更新的点如下（科研繁忙，有空便更(*╹▽╹*)）

Ncorr下载与编译 1.下载

Ncorr下载点击这里, 提取码：2023 。

链接永久，放心食用！！！

2.编译

Ncorr的一些使用要求: 1.要求Matlab版本在R2015a 以上；

2.Matlab需要图像处理工具箱（Image Processing Toolbox）与统计工具箱（Statistics Toolbox ）

3.操作系统需要是Windows或者Linux。

4.编译器需要Visual Studio 2008+或者GCC 4.2+。

本文使用Matlab版本为R2022a，编译器平台为Visual Studio 2017。

Visual Studio2017安装可参考这里。

下载完Ncorr软件后，将其在matlab环境下打开，注意的是如果打开的时候Ncorr所在文件夹是灰色的，则需要双击，切换为当前工作文件夹！！！如下所示。

在这里插入图片描述 然后在Matlab命令行窗口输入下述代码后按下Enter键出现如下图所示的提示框，点击确定即可。

addpath(pwd); handles_ncorr = ncorr;

在这里插入图片描述

紧接着会跳出OpenMP Support的提示框，不勾选默认CPU核数为1，即单线程进行DIC分析（后面设置种子点个数的话与此线程数有关，默认单线程也能工作，只不过相比多线程的并行计算会慢点）。勾选的话，则需要你的Visual Studio版本支持openMP语言的编译才行，本文的Visual Studio 2017版本支持openMP的编译，可以勾选。 勾选以后，cores的数量填选取决于你的电脑CPU是几核的。CPU核数的查询可右击桌面此电脑，点击属性,然后点击设备管理器查询。本文填选如下图所示。

在这里插入图片描述

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当出现下图所示编译成功与Ncorr的图形用户界面（GUI）时，说明你已经下载Ncorr成功，接下来就可以在GUI界面上进行操作，完成你的DIC分析。

在这里插入图片描述 以后再次打开Matlab，只要在命令行窗口输入ncorr即可打开该软件。 在这里插入图片描述

Ncorr通用DIC分析流程 首先看一张我画的Ncorr操作流程图，如下图所示

在这里插入图片描述

1.设置参考图像

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2.设置当前图像 Load All (memory heavy)选项表示将所有图像存储到Matlab工作区中，如果一次分析大量图像，这个选项是不可取的，因为这会导致RAM空间不足。 Load Lazy （slower but less memory）选项表示延迟加载，Matlab只存储图像的名称和路径，适用于大量图像分析，不过会影响一些DIC分析速度。

在这里插入图片描述 本文使用Load All选项

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3.设置ROI区域 Set Reference ROI选项是从参考图像设置感兴趣区域（ROI） Set Current ROI（For “Backward” Analysis）选项是从当前图像设置感兴趣区域（ROI），适合反向DIC分析

在这里插入图片描述 本文使用Set Reference ROI选项

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本文使用Draw ROI选项

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+Ellipse代表往图上加椭圆框，-Ellipse代表减去椭圆框区域 +Poly代表往图上加多边形区域，-Poly代表减去多边形区域 clear代表清除图上的ROI区域

这里不理解的话，可以自己多动手试试就明白了，实践是检验真理的唯一标准！

点击一次Zoom代表放大一次图像，再次点击可以取消 Pan代表平移图像

在这里插入图片描述 画完以后点击Finish 在这里插入图片描述

4.设置DIC参数

在这里插入图片描述 在标记为“子集位置”的轴中放置了一个绿色的导入点(由红色方框突出显示)。这个点是可拖动的，是右边显示的子集的中心点。右边的子集给出了子集间距(红色方框内两个点之间的间距)和子集的概念。需要注意的是，这些突出显示的点是子集的位置，而不是上传图像中的散斑图案的一部分。

总的来说，主要思想是选择尽可能小的子集（Subset Radius尽可能小一点），这不会导致有噪声的位移数据(因为较大的子集往往具有平滑效果)。为了获得正确的选项，可能需要多次调参。

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在这里插入图片描述 接下来需要在图像上设置种子

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在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 一直点击Finish，直到返回下图。

在这里插入图片描述

5.格式化位移

在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 可以看到Units Options选项面板有一个Get Unit Conversion按钮，接下来我将解析这个按钮的功能。点击Get Unit Conversion如下图所示。 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

在这里插入图片描述 设置完以后点击Finish 在这里插入图片描述

在这里插入图片描述 设置完以后再次点击Finish 在这里插入图片描述

6.应变分析

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至此，Ncorr的DIC前处理阶段结束，接下里是一些后处理的流程。

7.绘制分析二维云图

在这里插入图片描述

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绘图数据面板上化=还提供了Save Image 和Save GIF按钮，方便导出绘制的相关图到论文中展示。

PS：保存静态图的时候建议保存tif格式，保存为其他格式，Matlab会将其压缩，影响图像质量。 在这里插入图片描述

接下来是应变的二维云图绘制, 其中Exx代表水平方向的应变，Eyy代表垂直方向的应变，Exy代表剪切方向的应变。

在这里插入图片描述

应变云图面板的选项与位移面板的类似，这里不多赘述。 在这里插入图片描述

当看完云图后即可关闭绘图界面，返回保存DIC分析数据，先按Save Data按钮，再点击Set Handle按钮，最后退出Ncorr的Gui界面。 在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

8.DIC数据导出与分析

当来到这一步，Ncorr的基本使用教程就快结束了，接下来是DIC分析的后处理数据如何导出，你可以根据这些数据进行相应的拟合，预测等处理。

在Matlab工作区窗口找到ans变量，双击它，可以看见如下图所示。 在这里插入图片描述

在这里插入图片描述 对于这些数据表头，我做了以下的笔记整理。 在这里插入图片描述

本文后续更新的点如下（科研繁忙，有空便更(╹▽╹)） 1.高应变分析模块。 2.不连续分析模块。 3.怎么利用后处理数据，做一些数据处理。

在这里插入图片描述 在这里插入图片描述



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