光流场在光纤材料离面位移测量中的应用

为实现工业生产中光纤传像材料的微纳米尺度形变的检测,建立了图像楔面化模型,提出了一种基于光流的离面位移测量技术。实验装置由一部带有工业相机的光学显微镜和一个放置倒像器的支架构成,通过支架的倾斜可对光纤传像材料加载形变。首先,在显微镜下用工业相机采集变形前后的两幅二维图像。接着,用Brox光流算法得到两幅图像之间的光流运动场。最后,根据图像楔面化模型,由两幅图像之间的光流场得到两幅图像之间的离面位移场并分析了实验结果。实验结果表明,在光学放大50倍的显微镜下多次测量结果的绝对误差均小于0.1μm,相对误差均小于2%。该方法只需要一部工业相机拍摄显微镜下两幅图像即可完成测量,提取离面位移时无需转换到频域和相位解包操作,适合动态原位测量。该方法测量误差较小,目前已被应用于光纤传像材料的微纳米尺度形变与均匀度工业监测。