基于Matlab的数字图像相关法的程序实现

资 源 简 介

基于Matlab的数字图像相关法的程序实现

详 情 说 明

数字图像相关法（DIC）是一种通过分析图像中像素点灰度分布变化来测量全场位移和应变的实验力学方法。基于Matlab的实现可以充分利用其强大的矩阵运算和图像处理工具箱，提高计算效率和精度。

基本原理是通过比较变形前后两幅图像的局部灰度分布，利用相关性算法（如零均值归一化互相关）寻找最佳匹配区域，从而计算出每个点的位移矢量。核心步骤包括图像预处理（去噪、增强）、感兴趣区域划分、亚像素级位移计算以及后处理（平滑、应变推导）。

Matlab的优势在于其简洁的语法和丰富的内置函数，例如`normxcorr2`可用于快速计算互相关，而插值函数可实现亚像素精度。程序验证时需注意参数选择（如子区大小、步长）对结果的影响，并通过合成图像或标准实验数据评估算法的收敛性和鲁棒性。

该方法的典型应用场景包括材料力学性能测试、结构健康监测等，其非接触式测量的特点尤其适用于微小变形或高温环境下的实验分析。