使用Matlab实现散斑图的位移测量

使用Matlab实现散斑图的位移测量

散斑法是一种光学位移测量方法，广泛应用于非接触式光学形变测量、应力测试和振动分析等领域。本文将介绍如何使用Matlab实现散斑图的位移测量，并附上相应的源代码。

散斑法利用了散斑的特性，当平行光线经过透镜后，在物面上形成的散斑与未经光学元件处理的自然光散斑不同。位于散斑中心的零级条纹显著明亮，而在其周围的高阶条纹弱得多。当物体发生微小形变时，会引起散斑的位移，根据位移大小可以反推出物体形变程度。

以下是使用Matlab实现散斑图的位移测量的代码：

% 读取两张散斑图像并灰度化
Im1 = rgb2gray(imread('Im1.png'));
Im2 = rgb2gray(imread('Im2.png'));

% 滤波预处理
Im1_f = medfilt2(Im1);
Im2_f = medfilt2(Im2);

% 计算散斑图像间的位移
method = 'FFT'; % 选择计算位移的方法，这里使用FFT方法
[dx,dy] = GetDxDy(Im1_f, Im2_f,method);

% 计算相应的位移矢量场
[X,Y]=meshgrid(1:size(Im1_f,2),1:size(Im1_f,1)); % 网格化
Xn=X+dx*10; % 缩小尺度
Yn=Y+dy*10;
U=Xn-X;
V=Yn-Y;

% 绘制位移矢量场图
figure,imshow(Im1)
hold on
scale=30; % 调整矢量长度
quiver(X(1:scale:end,1:scale:end),Y(1:scale:end,1:scale:end),...
U(1:scale:end,1:scale:end),V(1:scale:end,1:scale:end),'g');
title('位移矢量场')