Tương quan hình ảnh kỹ thuật số (DIC) là một kỹ thuật đo quang học cho phép phân tích toàn diện biến dạng, chuyển vị và ứng suất của vật liệu hoặc cấu trúc. Độ phổ biến của kỹ thuật này đang ngày càng tăng, đặc biệt trong các ngành hàng không vũ trụ, quốc phòng và ô tô, nơi DIC được sử dụng để kiểm tra độ bền và phản ứng tải của các bộ phận và vật liệu khác nhau. Các camera tốc độ cao và các gói phần mềm đa dạng đang giúp DIC mở rộng vào các ứng dụng mới đồng thời đảm bảo kỹ thuật này cung cấp dữ liệu định lượng chất lượng.
DIC có thể được thực hiện bằng cách sử dụng một hoặc nhiều camera đã được đồng bộ hóa để ghi hình ở các góc khác nhau. Sử dụng một camera sẽ tạo ra hình ảnh 2D, để phân tích độ giãn dài, độ bền kéo hoặc biến dạng mặt phẳng đơn. Hệ thống nhiều camera, được sử dụng thường xuyên hơn trong DIC, tạo ra hình ảnh 3D và được sử dụng trong các ứng dụng như thử nghiệm rung động hoặc phân tích biến dạng trên nhiều mặt phẳng. Để thực hiện DIC, một mẫu chấm ngẫu nhiên đặc biệt được áp dụng lên bề mặt mẫu và chuyển động của mẫu chấm đó được ghi lại và phân tích để tiết lộ các vùng biến dạng và chuyển vị. Hình 1 cho thấy một ví dụ về một mẫu chấm ngẫu nhiên đang được theo dõi và Hình 2 cho thấy một ví dụ về cách theo dõi tương ứng với các phép đo biến dạng và chuyển vị.
Trong khi phương pháp truyền thống là đặt cảm biến trực tiếp lên vật thể có thể thu thập thông tin về biến dạng và chuyển động thì DIC cung cấp một cách tiếp cận thực tế hơn với một số lợi thế sau:
- DIC là một kỹ thuật không tiếp xúc, loại bỏ trọng lượng bổ sung, độ lệch điện và liên kết cảm biến tinh vi.
- DIC cung cấp phép đo từ nhiều điểm trên một khu vực, cung cấp nhiều thông tin hơn so với cảm biến mà không cần lặp lại các phép đo.
- DIC cung cấp dữ liệu định lượng phù hợp cho kỹ thuật, bao gồm các phép đo tuyệt đối, không chỉ dữ liệu tương đối.
- DIC tốn ít thời gian hơn và có thể dễ dàng kết nối với chu trình thiết kế.
Hình 1: Theo dõi điểm trong hình ảnh
Hình 2: Đồ thị chuyển dịch và ứng suất sau biến dạng
và độ rung toàn bộ diện tích bằng cách sử dụng tương quan hình ảnh kỹ thuật số
Trong nhiều ứng dụng phức tạp, DIC có thể cung cấp nhiều thông tin định lượng hơn so với các phương pháp truyền thống sử dụng cảm biến, làm cho nó trở thành một giải pháp mạnh mẽ để thu thập các phép đo chính xác. Mặc dù mỗi ví dụ sau đây khai thác nhiều hơn một ưu điểm của DIC, chúng hữu ích trong việc làm nổi bật một ưu điểm cụ thể. Ngoài ra, do phạm vi ứng dụng rộng, chúng làm nổi bật việc sử dụng các loại camera và phần mềm khác nhau.
