數位量測之應用

 

在這個研究中,我們使用了四種影像處理的技巧來萃取資訊:

如圖14~17,我們可看出一裂縫經由穿透式雷射光斑所得的雷射光斑影像,經過數位影像處理後,我們便可得知其奇異場的輪廓,並利用演算法配合比例關係便可計算出準確的奇異場半徑,最後並可自動計算出應力強度因子並繪出圖形﹐如圖18

 

 

圖14原始影像圖15對比延伸及低通濾波

 

 

圖16二值化圖17拉普拉辛邊緣強化

 

 

18應力強度因子與時間(單位:SEC)之對應圖形

 

為了能準確求得雷射光斑圖形輪廓之直徑,我們特別提出一個針對雷射光斑圖形之演算法則:

  我們根據演算法則算出裂縫的半徑值及其值,當施力增加時,所計算的值增加,當所計算出之應力強度因子之值隨著施力加大而不再增加時,即意味著即將出現斷裂現象。另外反射式焦散資料之外尚有因試片的前後反射面引起干涉的條紋之訊息,這些干涉的條紋主要是因為使用雷射光源而產生,光線經透明試片的前面或背面的反射而獲得高度差異的干涉,干涉條紋也會隨施力變化越大而導致越大的變化。利用 CCD 攝影機獲得反射式焦散之資料計算垂直投射灰階亮度統計圖及水平投射灰階亮度統計圖。垂直投射灰階亮度統計圖是將影像沿垂直線每一個點數之灰階值所累加的數量用垂直軸表示,而橫軸為影像之橫向座標。水平投射灰階亮度統計圖是將影像沿水平線每一個點數之灰階值所累加的數量用橫軸表示,而垂直軸為影像之垂直向座標。從垂直投射及水平投射灰階亮度統計圖我們可以看出如曲線呈現尖峰之處,即為影像亮度較高之處,如曲線呈現下陷之處﹐即為影像亮度較暗之處,我們可以透過垂直投射及水平投射灰階亮度統計圖將影像亮度較高或亮度較低之處的影像之橫向座標及垂直向座標。

 

 

19一焦散圖形之垂直投射及水平投射灰階亮度統計圖

 

  如圖19為一焦散圖形之垂直投射及水平投射灰階亮度統計圖﹐我們可以透過水平投射灰階亮度統計圖將影像亮度較低之處的影像之垂直向座標找出來,亦可透過垂直投射灰階亮度統計圖將影像亮度較高之處的影像之橫座標找出來。其後即可按照比例關係計算出焦散圖形之曲線直徑值。最後並自動計算出應力強度因子並繪出圖形,當應力強度因子之值飽和時﹐也就接近試片斷裂的時刻了。

 

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