单相机立体数字图像相关系统优化设计

针对四镜适配器辅助的单目立体数字图像相关(DIC)系统结构参数在实际应用中难以准确设计的问题,提出了一种四镜适配器最优结构参数非线性优化的方法。首先根据四镜适配器光路的数学关系建立了结构最小化的优化模型;然后通过分支定界法完成优化模型的求解,进一步分析了相机固有参数对结构参数的影响;最后通过实验验证了预测结构参数与实际参数误差在1%左右,单目立体DIC系统和常规双目DIC系统点距重建误差均为0.02 mm。并且对散斑测量件进行了平移和旋转实验,平移实验的相对误差为0.7%,旋转实验的位移变化趋势与预期相符。结果表明,该方法可以设计出最优的结构参数,并且在实际测量中的精度满足工程要求。