近年來，人工智能與光學(xué)測量的深度融合催生了新一代智能應(yīng)變感知系統(tǒng)。深度學(xué)習(xí)算法直接處理原始圖像，自動提取應(yīng)變特征，處理速度較傳統(tǒng)DIC提升100倍以上。例如，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）在低對比度散斑圖像中仍可準(zhǔn)確預(yù)測應(yīng)變場，誤差小于0.005με；圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（GNN）則通過構(gòu)建像素間拓?fù)潢P(guān)系，提升了復(fù)雜紋理表面的測量魯棒性。多模態(tài)融合成為另一重要趨勢。DIC與紅外熱成像結(jié)合，可同步分析熱應(yīng)力與機(jī)械應(yīng)變；光纖傳感與聲發(fā)射技術(shù)集成，能區(qū)分結(jié)構(gòu)變形與裂紋擴(kuò)展信號。在核反應(yīng)堆壓力容器監(jiān)測中，光纖干涉儀與超聲導(dǎo)波傳感器的協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)了毫米級蠕變位移與微米級裂紋的聯(lián)合檢測。光學(xué)非接觸應(yīng)變測量適應(yīng)復(fù)雜的測量環(huán)境。上海掃描電鏡非接觸式測量裝置

光學(xué)非接觸應(yīng)變測量主要基于數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)（DIC）。光學(xué)非接觸應(yīng)變測量是一種先進(jìn)的測量技術(shù)，它通過分析物體表面的圖像來計算出位移和應(yīng)變分布。這項(xiàng)技術(shù)的中心是數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)（DIC），它通過對變形前后的物體表面圖像進(jìn)行對比分析，來確定物體的應(yīng)變情況。具體來說，DIC技術(shù)包括以下幾個關(guān)鍵步驟：圖像采集：使用一臺或兩臺攝像頭拍攝待測物體在變形前后的表面圖像。這些圖像將作為分析的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。特征點(diǎn)匹配：在圖像中選擇一系列特征點(diǎn)，這些點(diǎn)在物體變形前后的位置將被跟蹤和比較。計算位移：通過比較特征點(diǎn)在變形前后的位置，可以計算出物體表面的位移場。應(yīng)變分析：基于位移場的數(shù)據(jù)，運(yùn)用數(shù)學(xué)算法進(jìn)一步計算出物體表面的應(yīng)變分布。光學(xué)非接觸應(yīng)變測量的優(yōu)點(diǎn)在于它不需要直接與被測物體接觸，因此不會對物體造成額外的應(yīng)力或影響其自然狀態(tài)。此外，這種技術(shù)能夠提供全場的應(yīng)變數(shù)據(jù)，而傳統(tǒng)的應(yīng)變片等方法只能提供局部的應(yīng)變信息。上海掃描電鏡非接觸式測量裝置光學(xué)非接觸應(yīng)變測量主要依賴于光學(xué)測量技術(shù)，如數(shù)字全息術(shù)、激光測振儀、數(shù)字圖像相關(guān)法（DIC）等。

在理想情況下，應(yīng)變計的電阻應(yīng)該隨著應(yīng)變的變化而變化。然而，由于應(yīng)變計材料和樣本材料的溫度變化，電阻也會發(fā)生變化。為了進(jìn)一步減少溫度的影響，可以在電橋中使用兩個應(yīng)變計，其中1/4橋應(yīng)變計配置類型II。通常情況下，一個應(yīng)變計(R4)處于工作狀態(tài)，而另一個應(yīng)變計(R3)則固定在熱觸點(diǎn)附近，但并未連接至樣本，且平行于應(yīng)變主軸。因此，應(yīng)變測量對虛擬電阻幾乎沒有影響，但是任何溫度變化對兩個應(yīng)變計的影響都是一樣的。由于兩個應(yīng)變計的溫度變化相同，因此電阻比和輸出電壓(Vo)都沒有變化，從而使溫度的影響得到了較小化。

光學(xué)非接觸應(yīng)變測量是一種通過光學(xué)方法測量材料應(yīng)變狀態(tài)的技術(shù)，主要用于工程應(yīng)力分析、材料性能評估等領(lǐng)域。其原理基于光學(xué)干涉的原理和應(yīng)變光柵的工作原理。以下是光學(xué)非接觸應(yīng)變測量的基本原理：干涉原理：光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)利用光學(xué)干涉原理來測量材料表面的微小位移或形變。當(dāng)光線通過不同光程的路徑后再次疊加時，會出現(xiàn)干涉現(xiàn)象。這種干涉現(xiàn)象可以用來測量材料表面的微小變形，從而間接推斷出應(yīng)變狀態(tài)。應(yīng)變光柵原理：應(yīng)變光柵是一種具有周期性光學(xué)結(jié)構(gòu)的傳感器，通常由激光光源、光柵和相機(jī)組成。應(yīng)變光柵的工作原理是通過激光光源照射到被測物體表面，光柵在表面形成一種周期性的圖案。當(dāng)被測物體發(fā)生形變時，光柵圖案也會發(fā)生變化，這種變化可以通過相機(jī)捕捉到，并通過信號處理和分析，得到應(yīng)變信息。對鋼材的性能的應(yīng)變測量主要是檢查裂紋、孔、夾渣等。

光學(xué)應(yīng)變測量和光學(xué)干涉測量是兩種常見的光學(xué)測量方法，它們在測量原理和應(yīng)用領(lǐng)域上有著明顯的不同。下面將介紹光學(xué)應(yīng)變測量的工作原理，并與光學(xué)干涉測量進(jìn)行比較，以便更好地理解它們之間的區(qū)別。光學(xué)應(yīng)變測量是一種通過測量物體表面的應(yīng)變來獲得物體應(yīng)力狀態(tài)的方法。它利用光學(xué)傳感器測量物體表面的形變，從而間接地推斷出物體內(nèi)部的應(yīng)力分布。光學(xué)應(yīng)變測量的工作原理基于光柵投影和圖像處理技術(shù)。首先，將光柵投影在物體表面上，光柵的形變將隨著物體的應(yīng)變而發(fā)生變化。然后，使用相機(jī)或其他光學(xué)傳感器捕捉光柵的形變圖像。通過對圖像進(jìn)行處理和分析，可以得到物體表面的應(yīng)變分布。與光學(xué)應(yīng)變測量相比，光學(xué)干涉測量是一種直接測量物體表面形變的方法。它利用光的干涉現(xiàn)象來測量物體表面的形變。光學(xué)干涉測量的工作原理是將一束光分為兩束，分別經(jīng)過不同的光路，然后再次合成。當(dāng)物體表面發(fā)生形變時，兩束光的相位差發(fā)生變化，通過測量相位差的變化，可以得到物體表面的形變信息。光學(xué)非接觸應(yīng)變測量通過多點(diǎn)測量實(shí)現(xiàn)復(fù)雜應(yīng)變場的測量。上海掃描電鏡數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)應(yīng)變與運(yùn)動測量系統(tǒng)

光學(xué)非接觸應(yīng)變測量實(shí)現(xiàn)超高速的應(yīng)力測量。上海掃描電鏡非接觸式測量裝置

光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)在微觀尺度下的應(yīng)用光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)是一種非接觸、高精度的測量方法，普遍應(yīng)用于材料科學(xué)、力學(xué)、工程等領(lǐng)域。在微觀尺度下，光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)具有許多獨(dú)特的應(yīng)用，這里將介紹其中的幾個重要應(yīng)用。首先，光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)在微觀尺度下可用于材料的力學(xué)性能研究。材料的力學(xué)性能是評價材料質(zhì)量和可靠性的重要指標(biāo)。通過光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)，可以實(shí)時、非接觸地測量材料在受力過程中的應(yīng)變分布，從而獲得材料的應(yīng)力分布和應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。這對于研究材料的力學(xué)行為、材料的強(qiáng)度、韌性等性能具有重要意義。上海掃描電鏡非接觸式測量裝置