MATLAB实现基于数字散斑相关法的亚像素位移测量系统

资 源 简 介

本项目提供完整的数字散斑相关分析系统，可精确计算两幅散斑图像间的相对位移。支持图像预处理、亚像素插值算法，实现亚像素精度的位移场测量，适用于材料变形分析等领域。

详 情 说 明

基于数字散斑相关法的亚像素位移测量系统

项目介绍

本项目实现了一个完整的数字散斑相关（DSCM）分析系统，主要用于精确测量物体表面的位移场变化。系统通过先进的互相关算法和亚像素插值技术，能够计算两幅散斑图像之间的相对位移，并实现亚像素级别（可达0.01像素）的精度。该系统包含图像预处理、相关性计算、位移场重构和结果可视化等核心模块，适用于材料力学、实验力学等领域的位移测量分析。

功能特性

• 高精度位移测量：采用互相关算法优化，结合亚像素插值技术（如双线性插值或曲面拟合），实现精确至0.01像素的位移测量。
• 完整的分析流程：集成图像预处理、相关性计算、位移场重构及结果可视化，提供端到端的解决方案。
• 灵活的参数配置：支持自定义子区域尺寸、搜索范围及插值方法，适应不同测量需求。
• 丰富的输出结果：生成位移场数据、亚像素精度位移值、位移云图/矢量图及统计分析报告。

使用方法

1. 准备输入数据：

- 参考图像：第一幅数字散斑图像（灰度图像，推荐.tiff/.bmp/.png格式）。 - 目标图像：第二幅数字散斑图像（与参考图像尺寸、格式一致）。 - 配置参数：设置子区域尺寸、搜索范围、插值方法等（可通过脚本内参数调整）。

1. 运行分析系统：

- 执行主程序，系统将自动加载图像、计算位移场并生成结果。

1. 获取输出结果：

- 位移场数据：X/Y方向的位移矩阵（像素单位）。 - 亚像素位移值：精确到0.01像素的测量结果。 - 可视化图形：位移场云图、矢量图等。 - 分析报告：包含最大位移、平均位移、标准差等统计信息。

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS。
• 软件环境：MATLAB R2018a或更高版本。
• 硬件建议：至少4GB内存，支持浮点运算的CPU（处理大图像时推荐8GB以上内存）。

文件说明

主程序文件集成了系统的核心功能，包括图像加载与预处理、基于互相关算法的位移初值计算、亚像素插值精化、位移场重构与平滑处理，以及结果数据导出与图形化显示。该文件通过协调各算法模块，实现从输入图像到位移测量结果的全自动分析流程。