01 實驗背景

在航空航天、新能源等尖端領域，復合材料正以輕量化、高強度的優勢重塑產業格局。然而在材料科學領域，復合材料的抗拉實驗中脆斷問題一直困擾著眾多科研人員。本次實驗結合高速相機與數字圖像相關方法（DIC），設計出一套精準的序列影像運動目標跟蹤方案[1]。

借助高速相機捕捉復合材料斷裂瞬間的序列影像，并將其輸入DIC軟件進行深度分析，精準獲取目標點的像素坐標，實現對運動目標的全程跟蹤，這無疑為揭開復合材料復雜力學行為研究提供了有力支撐。

02 高速相機與DIC技術的巧妙結合

為了更好地進行圖像分析，我們在復合材料表面上噴涂啞光白自噴漆，形成均勻的白色底色，后制成散斑。

深視智能超高速系列高速相機以1280×88分辨率，采集頻率為160000FPS的高幀率的拍攝能力，快速、精準地獲取在荷載作用下復合材料表面的各個變形階段的連續、完整且高精度的散斑圖像，為后續的分析提供了豐富而準確的數據基礎。

圖 | 復合材料抗拉實驗觀測

將高速相機拍攝的復合材料圖像輸入DIC軟件后，借助數字圖像相關算法，對復合材料表面不同時刻的散斑圖像進行精準匹配與分析，通過跟蹤特殊標志點的運動變化，進一步獲取復合材料表面的位移和變形信息。

圖 | 高速相機采集的散斑圖像

這種方法不僅提高了測量的精度和效率，還為復合材料的力學性能研究提供了更為豐富和準確的數據支持，有助于深入理解材料在受力過程中的變形行為和失效機理。

03 助力材料科學發展

高速相機在復合材料抗拉試驗中的應用優勢顯而易見。其高幀率和快速捕捉能力，使我們能夠觀察到復合材料在拉伸下的結構變化、相容性等情況，從而快速評估復合材料的可行性和優勢。這對于材料科學的研究和新產品的開發具有重要意義。

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參考文獻：

[1] 梅華豐,陳鵬,童小華,等.利用數字圖像相關方法實現高速相機序列影像運動目標的快速跟蹤[J].地理信息世界,2013,20(05):51-58.