Ero sivun ”Digitaalinen kuvakorrelaatio” versioiden välillä
| [arvioimaton versio] | [katsottu versio] |
Ak: Uusi sivu: $1 |
Historia- ja periaatekappaleet luotu, lähteitä lisätty, luokat lisätty, viitteitä muihin artikkeleihin täydennetty |
||
| Rivi 1: | Rivi 1: | ||
'''Digitaalinen kuvakorrelaatio''' (DIC, engl. '''D'''igital '''I'''mage '''C'''orrelation) on videoseurantaan ja signaalinkäsittelyyn perustuva menetelmä, jolla voidaan seurata esimerkiksi jonkin kappaleen muodonmuutoksia, liikettä tai lämpötilaa. Menetelmän perusperiaate on se, että tarkastelun kohteesta kuvataan videota, ja yksittäisiä kuvia verrataan toisiinsa muutosten tunnistamiseksi. |
'''Digitaalinen kuvakorrelaatio''' (DIC, engl. '''D'''igital '''I'''mage '''C'''orrelation) on videoseurantaan ja [[Signaalinkäsittely|signaalinkäsittelyyn]] perustuva menetelmä, jolla voidaan seurata esimerkiksi jonkin kappaleen muodonmuutoksia, liikettä tai lämpötilaa. Menetelmän perusperiaate on se, että tarkastelun kohteesta kuvataan videota, ja yksittäisiä kuvia verrataan toisiinsa muutosten tunnistamiseksi.<ref name=Sutton2009basics>{{Kirjaviite | Tekijä = Sutton, M. | Nimeke = Image Correlation for Shape, Motion and Deformation Measurements. Basic Concepts, Theory and Applications | Vuosi = 2009 | Isbn = 978-0-387-78746-6 | Julkaisija = Springer | Kieli = {{en}} }}</ref> Tämä vertailu hyödyntää tyypillisesti [[Ristikorrelaatio|ristikorrelaatiolaskentaa]]. <ref name=Sutton2008shape>{{Kirjaviite | Tekijä = Sutton, M. A. & Sharpe, W. (toim.) | Nimeke = Springer Handbook of Experimental Solid Mechanics |Luku = Digital Image Correlation for Shape and Deformation Measurements| Vuosi = 2008 | Julkaisupaikka = Boston, MA | Julkaisija = Springer | Doi = 10.1007/978-0-387-30877-7 | Isbn=978-0-387-26883-5| Kieli = {{en}}}}</ref> |
||
== Historia == |
|||
Menetelmän pohjatyötä tehtiin jo 1970-luvulla, mutta tällöin siihen kohdistui vielä paljon teknologisia rajoitteita. [[Digitaalikamera|Digitaalikamerat]] olivat harvinaisia, kalliita ja epätarkkoja, joten DIC:n pioneerit käyttivät [[Filmikamera|filmikameroita]]. Filmi oli sitten kehitettävä ja digitoitava ennen kuin laskentaa voitiin edes aloittaa, minkä lisäksi tietokoneiden laskentateho oli varsin rajallinen. Menetelmän suosio alkoikin nousta vasta 1990-luvulla, jolloin kohtuullisen tarkat digitaaliset [[Videokamera|videokamerat]] alkoivat olla saavutettavia. <ref name=Sutton2009basics /> |
|||
== Toimintaperiaate == |
|||
Ottakaamme esimerkiksi kappaleen muodonmuutoksen seuranta vaikkapa [[Vetokoe|vetokokeessa]]. Kappaleesta otetaan kuva ennen kuormituksen aloittamista, jolloin määritetään jokaiselle sen pinnan pisteelle jokin lähtösijainti. Kuva jaetaan pienempiin, muutaman [[Pikseli|pikselin]] alijoukkoihin, joilla on kuvassa tietyt koordinaatit. Kun koe aloitetaan, alijoukot lähtevät liikkumaan eri suuntiin. Kunkin ajanhetken kuvaa verrataan alkuperäiseen kuvaan, ja paikallistetaan jokaisen alijoukon uusi sijainti. Näin voidaan laskea kaikkien pinnan alueiden siirtymät, ja saadaan muodonmuutoskartta, joka kuvaa pinnan muodonmuutoksia kattavasti. <ref name=Sutton2008shape /> |
|||
== Menetelmän edut ja haitat == |
== Menetelmän edut ja haitat == |
||
DIC-menetelmän tärkein etu on se, ettei se edellytä minkään mittalaitteen kiinnittämistä tarkasteltavaan pintaan. Sillä voidaan näinollen tarkastella esimerkiksi hyvin hauraita pintoja, jotka vaurioituisivat herkästi tai hyvin kuumia asioita, jotka edellyttävät myös mittalaitteelta lämmönkestoa. <ref name=Sutton2009basics /> |
DIC-menetelmän tärkein etu on se, ettei se edellytä minkään mittalaitteen kiinnittämistä tarkasteltavaan pintaan. Sillä voidaan näinollen tarkastella esimerkiksi hyvin hauraita pintoja, jotka vaurioituisivat herkästi tai hyvin kuumia asioita, jotka edellyttävät myös mittalaitteelta lämmönkestoa. <ref name=Sutton2009basics /> |
||
Suurin haittapuoli on se, että monet tekijät vaikuttavat mittauksen tarkkuuteen <ref name=Sutton2009basics />. Pinnassa on oltava riittävän selkeää kuviointia, jotta kohdat tunnistetaan oikein. Valaistuksen täytyy myös olla sopiva. <ref>{{Lehtiviite | Tekijä = Reu, P. | Otsikko = All about Speckles: Aliasing | Julkaisu = Experimental Techniques| Ajankohta = 2014 | Vuosikerta = 38 | Numero = 5| Sivut = 1-3 | Doi = 10.1111/ext.12111 | Kieli = {{en}}}}</ref> Käytettävän kameran täytyy olla hyvin tarkennettu eikä se saa liikkua tai heilua lainkaan. |
Suurin haittapuoli on se, että monet tekijät vaikuttavat mittauksen tarkkuuteen <ref name=Sutton2009basics />. Pinnassa on oltava riittävän selkeää kuviointia, jotta kohdat tunnistetaan oikein. Valaistuksen täytyy myös olla sopiva. <ref>{{Lehtiviite | Tekijä = Reu, P. | Otsikko = All about Speckles: Aliasing | Julkaisu = Experimental Techniques| Ajankohta = 2014 | Vuosikerta = 38 | Numero = 5| Sivut = 1-3 | Doi = 10.1111/ext.12111 | Kieli = {{en}}}}</ref> Käytettävän kameran täytyy olla hyvin tarkennettu eikä se saa liikkua tai heilua lainkaan <ref name=Sutton2008shape />. |
||
== Lähteet == |
== Lähteet == |
||
{{Viitteet}} |
{{Viitteet}} |
||
== Aiheesta muualla == |
|||
*[https://www.idics.org/# International Digital Image Correlation Societyn verkkosivut, joilla on paljon hyödyllistä tietoa aiheesta] |
|||
{{AAKKOSTUS:Digitaalinen kuvakorrelaatio}} |
|||
[[Luokka: Materiaalitekniikka]] |
|||
[[Luokka: Mittaustekniikka]] |
|||
Nykyinen versio 9. heinäkuuta 2022 kello 22.55
Digitaalinen kuvakorrelaatio (DIC, engl. Digital Image Correlation) on videoseurantaan ja signaalinkäsittelyyn perustuva menetelmä, jolla voidaan seurata esimerkiksi jonkin kappaleen muodonmuutoksia, liikettä tai lämpötilaa. Menetelmän perusperiaate on se, että tarkastelun kohteesta kuvataan videota, ja yksittäisiä kuvia verrataan toisiinsa muutosten tunnistamiseksi.[1] Tämä vertailu hyödyntää tyypillisesti ristikorrelaatiolaskentaa. [2]
Historia
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Menetelmän pohjatyötä tehtiin jo 1970-luvulla, mutta tällöin siihen kohdistui vielä paljon teknologisia rajoitteita. Digitaalikamerat olivat harvinaisia, kalliita ja epätarkkoja, joten DIC:n pioneerit käyttivät filmikameroita. Filmi oli sitten kehitettävä ja digitoitava ennen kuin laskentaa voitiin edes aloittaa, minkä lisäksi tietokoneiden laskentateho oli varsin rajallinen. Menetelmän suosio alkoikin nousta vasta 1990-luvulla, jolloin kohtuullisen tarkat digitaaliset videokamerat alkoivat olla saavutettavia. [1]
Toimintaperiaate
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Ottakaamme esimerkiksi kappaleen muodonmuutoksen seuranta vaikkapa vetokokeessa. Kappaleesta otetaan kuva ennen kuormituksen aloittamista, jolloin määritetään jokaiselle sen pinnan pisteelle jokin lähtösijainti. Kuva jaetaan pienempiin, muutaman pikselin alijoukkoihin, joilla on kuvassa tietyt koordinaatit. Kun koe aloitetaan, alijoukot lähtevät liikkumaan eri suuntiin. Kunkin ajanhetken kuvaa verrataan alkuperäiseen kuvaan, ja paikallistetaan jokaisen alijoukon uusi sijainti. Näin voidaan laskea kaikkien pinnan alueiden siirtymät, ja saadaan muodonmuutoskartta, joka kuvaa pinnan muodonmuutoksia kattavasti. [2]
Menetelmän edut ja haitat
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]DIC-menetelmän tärkein etu on se, ettei se edellytä minkään mittalaitteen kiinnittämistä tarkasteltavaan pintaan. Sillä voidaan näinollen tarkastella esimerkiksi hyvin hauraita pintoja, jotka vaurioituisivat herkästi tai hyvin kuumia asioita, jotka edellyttävät myös mittalaitteelta lämmönkestoa. [1]
Suurin haittapuoli on se, että monet tekijät vaikuttavat mittauksen tarkkuuteen [1]. Pinnassa on oltava riittävän selkeää kuviointia, jotta kohdat tunnistetaan oikein. Valaistuksen täytyy myös olla sopiva. [3] Käytettävän kameran täytyy olla hyvin tarkennettu eikä se saa liikkua tai heilua lainkaan [2].
Lähteet
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]- ↑ a b c d Sutton, M.: Image Correlation for Shape, Motion and Deformation Measurements. Basic Concepts, Theory and Applications. Springer, 2009. ISBN 978-0-387-78746-6. (englanniksi)
- ↑ a b c Sutton, M. A. & Sharpe, W. (toim.): ”Digital Image Correlation for Shape and Deformation Measurements”, Springer Handbook of Experimental Solid Mechanics. Boston, MA: Springer, 2008. ISBN 978-0-387-26883-5. doi:10.1007/978-0-387-30877-7. (englanniksi)
- ↑ Reu, P.: All about Speckles: Aliasing. Experimental Techniques, 2014, 38. vsk, nro 5, s. 1-3. doi:10.1111/ext.12111. (englanniksi)