Bildkorrelation

Prinzip der digitalen 2D-Bildkorrelation

Die digitale Bildkorrelation ist ein kamerabasiertes Verfahren zur Messung von Deformation auf einer Objektoberfläche. Die Methode verfolgt das Grauwertmuster ("Specklemuster") in kleinen Nachbarschaftsumgebungen ("Subset" oder "Facette", hellblau in der Abbildung eingezeichnet) in den aufgezeichneten Kamerabildern.

DIC_theory
Referenzzustand Verformter Zustand

Flächenhafte Messung

Bei der Auswertung von Bildern und Bildsequenzen mit digitaler Bildkorrelation wird die Verschiebung und Verformung der Bauteiloberfläche an jedem Kamerapixel gemessen. Die daraus gewonnenen flächenhafte Information ist sehr aussagekräftig und bietet viele Vorteile gegenüber anderen Messverfahren.
Die untenstehenden Abbildungen zeigen das Specklemuster eines Bauteils vor und nach der Belastung sowie die daraus berechnete Dehnung.
 
2d_dic_000
Ausgangszustand
2d_dic_014
Endzustand
2d_dic_e1_014
Dehnungsverteilung
 

 

2d_dic_e1_014

Hauptdehnung E1 aus Bildsequenz berechnet.
 
 
 

3D-Bildkorrelation

Bei der 3D-Bildkorrelation werden während der Objektverformung Stereobilder mit zwei Kameras aufgezeichnet. Aus der Stereo-Korrelation zwischen linkem und rechtem Kamerabild wird die Geometrie und Lage des Objektes für jeden Verformungszustand gemessen. Die zeitliche Korrelation erlaubt die Bestimmung der 3D-Verschiebung und 3D-Verformung des Bauteils. Die beiden Specklebilder unten sind zeitgleich mit der linken und rechten Kamera eines Stereosystems aufgezeichnet.
 
stereocorrelation
3D-Geometry durch Stereokorrelation


Aus der zeitlichen Korrelation der Stereobilder einer Sequenz werden die 3D Verschiebungen und Verformungen sowie die Oberflächendehnungen zum Referenzzustand berechnet.

3dstrain
Dehnungsberechnung durch Stereokorrelation und zeitliche Korrelation.

 

Weitere Anwendungsbeispiele zur Bildkorrelation sind im Abschnitt Anwendungen/Bildkorrelation.
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