动物三维行为学监测系统

XTDIC三维全场应变测量分析系统，结合数字图像相关技术（DIC）与双目立体视觉技术，通过追踪物体表面的散斑图像，实现变形过程中物体表面的三维坐标、位移及应变的测量，具有便携，速度快，精度高，易操作等特点。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/06/201606021457_595779_3024107_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/06/201606021457_595780_3024107_3.png图：系统测量原理及散斑图像追踪过程系统组成：统主要由测量头、控制箱、标定板、标志点、计算机及检测分析软件等组成系统应该包含系统测量头（含两台高速工业相机、进口相机镜头，带万向手柄可调节LED光源）、相机同步控制触发控制箱、系统标定板、系统可移动支撑架、动态采集分析软件、载荷加压控制通讯接口、计算机系统等组成。1.1 主要应用XTDIC 三维数字散斑动态变形测量分析系统是实验力学领域中一种重要的测试方法，其主要应用有：在材料力学性能测量方面：DIC已成功应用于各种复杂材料的力学性能测试中。如火箭发动剂固体燃料、橡胶、光纤、压电薄膜、复合材料以及木材、岩石、土方等天然材料的力学性能的检测中。值得注意的是，DIC被广泛应用于破坏力学研究中，包括裂纹尖端应变场测量、裂纹尖端张开位移测量以及高温下裂纹尖端应变场测量等。在细观力学测量方面：借助于扫描电子显微镜(SEM)、扫描隧道电子显微镜(STEM)以及原子力显微镜(AFM)，DIC被越来越多地应用于细观力学测量。最近，数字散斑相关方法还被应用于物体表面粗糙度的测量中。在损伤与破坏检测方面：DIC被应用于多种复杂材料，如岩石、炸药材料的破坏检测中。DIC还被应用于一些特殊器件，如陶瓷电容器、电子器件，电子封装的无损检测研究中。在生物力学测量方面：DIC被应用于测量手术复位后肱骨头在内旋转及前屈运动下大小结节的相对位移量，以及颈椎内固定器对人体颈椎运动生物力学性能的影响等。对于大中专院校的研究教学应用，本系统开展各种软组织、金属及复合材料性能测试、力学性能测试分析、有限元分析验证等研究和教学实验，具有大至1000%应变测量范围，并可以实时计算、实现动态全场的应变变形测量。在土木工程的相关研究中，如四点弯试件、半圆弧试件、悬臂梁实验，对应完整实验设计方案，以非接触式的方式提升研究手段，提高研究能力。亦可为学生提供可视化的教学工具，让学生的基础学习课程变得直观和可视，使复杂问题简单化、抽象问题直观化、隐蔽问题可视化。1.2 系统功能（1）基本测量功能：l ※测量幅面：支持几毫米到几米的测量幅面，可以根据需求定制测量幅面。l 测量相机：支持百万至千万像素、低速到高速、千兆网和Camera Link等多种相机接口，控制软件最大支持采集帧率10万 fps。l ※相机标定：支持多个相机（可多于8个）多种测量幅面的标定，支持外部拍摄图像标定。l ※测量模式：三维变形测量，同时支持单相机二维测量。l ※实时计算：采集图像的同时，可以实时进行三维全场应变计算，具备在线和离线两种计算处理模式。l 计算模式：具备自动计算和自定义计算两种模式。l 测量结果：全场三维坐标、位移、应变数据等动态变形数据，应变模式有工程应变、格林应变、真实应变等三种。l 多个检测工程：系统软件支持多个检测工程的计算、显示及分析。l ※支持系统：支持32位、64位windows操作系统，具备64位计算和多线程加速计算功能。（2）分析报告功能l ※18种变形应变计算功能：X、Y、Z、E三维位移；Z值投影；径向距离、径向距离差；径向角、径向角差；应变X、应变Y和应变XY；最大主应变；最小主应变；厚度减薄量；Mises应变；Tresca应变；剪切角。l ※坐标转换功能：321转换、参考点拟合、全局点转换、矩阵转换等多种坐标转换功能。l ※元素创建功能：三维点、线、面、圆、槽孔、矩形孔、球、圆柱、圆锥。l ※分析创建功能：点点距离、点线距离、点面距离、线线夹角、线面夹角、面面夹角。l 数据平滑功能：均值，中值，高斯滤波等多种平滑功能。l 数据插值功能：自动和手动两种数据插值模式。l 材料性能分析：自动计算材料的弹性模量和泊松比等参数。l 三维截线功能：可对三维测量结果进行直线或圆形截线分析。l 曲线绘制功能：所有测量结果均可以绘制成曲线图。l 成形极限分析功能：可绘制和编辑FLD成形极限曲线。l 视频创建功能：可将测量过程二维图像或者三维测量结果制作成视频并输出保存。l 数据输出功能：测量结果及分析结果输出成报表，支持TXT，XLS，DOC文件的输出。（3）采集控制功能l ※采集控制箱可以实现测量头的控制、多个相机的同步触发、多路模拟量和开关量数据采集、输入和输出信号控制。l 相机同步控制：多相机外同步触发信号。l ※外部采集通讯接口：支持外部载荷如微电子万能试验机等外部载荷联机采集通讯接口，通过串口通讯或者模拟量实时采集外部的加载力、位移等信号，并与三维全场应变测量数据实现同步，实现应力和应变数据的融合和统一。l 光源控制：可以实现测量过程中不同补光需要的LED光源控制。（4）预留扩展接口：l ※多测头同步检测接口：可以支持1~8个测头的多相机组同步测量，相机数目任意扩展，可以同步测量多个区域的变形应变，适用于不同实验条件需求下的变形应变测量。l ※显微应变测量：配合双目体式显微镜，系统可以实现微小视场的三维全场变形应变检测，并可支持扫描电镜、原子显微镜等显微图像的应变数据计算。l ※大尺寸全方位变形接口：支持摄影测量静态变形系统，实现全方位变形和局部全场应变检测数据的融合和统一。1.3 技术指标 指标名称技术指标1. ※核心技术多相机柔性标定、数字图像相关法2. 测量结果三维坐标、全场位移及应变，可视化显示及测量过程的视频录制输出，测量结果及数据输出成报表，支持TXT，XLS，DOC文件的输出。3. ※测量幅面支持1mm-4m范围的测量幅面，并配备相应编码型标定板标定架，可定制更多测量幅面。4. ※测量相机支持百万至千万像素相机，支持低速到高速相机，支持千兆网和Camera Link等多种相机接口，控制软件最大支持采集帧率10万 fps）5. 相机标定简单快捷，需要可支持任意数目相机的同时标定，支持外部图像标定6. ※位移测量精度0.005像素7. ※应变测量范围0.01%-1000%8. ※应变测量精度0.001%9. 测量模式三维变形测量，可兼容二维测量10. ※实时测量计算采集图像的同时，实时进行全场应变计算11. ※系统控制2采集控制箱可以实现测量头的控制、多个相机的同步触发、多路模拟量和开关量数据采集、输入和输出信号控制。2相机同步控制：多相机外同步触发信号。2外部采

联系人：吕红明联系方式：13812688974qq：9858592441 XTDP三维光学摄影测量系统1.1 系统介绍 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/07/201607191113_601128_3024107_3.pnghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/07/201607191113_601129_3024107_3.png 图：XTDP系统硬件 图：系统软件界面XTDP三维光学摄影测量系统，使用普通单反相机（非量测相机），通过多幅二维照片，基于工业近景摄影测量原理，重建工件表面关键点三维坐标。用于对中型、大型（几米到几十米）物体的关键点进行三维测量。与传统三座标测量仪相比，没有机械行程限制，不受被测物体的大小、体积、外形的限制，能够有效减少累积误差，提高整体三维数据的测量精度。可以代替传统的激光跟踪仪、关节臂、经纬仪等，而且没有繁琐的移站问题，方便大型工件测量。系统主要由高性能单反相机、编码标志点、非编码标志点、标尺、计算机及检测分析软件等组成。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/07/201607191113_601130_3024107_3.png图：摄影测量原理1.2 系统特色l 国内首个自主研发的工业近景摄影测量系统l 高精度的相机标定算法，适用于多种数码相机l 自主知识产权的核心算法，达到国外先进水平l 测量范围大：可测量0.3m~30m范围的物体l 测量精度高：最高精度可达±0.015mm/ml 测量速度快：拍照方便快速，计算速度快，测量结果三维可视化l 具备CAD数模对比模块，可用于质量检测l 具备静态变形测量模块，可测量工件变形数据l 操作方便：设备不需要事先校正，使用方便，对操作人员无特殊要求l 适应性强：不受环境及测量范围限制，可在车间或工业现场测量l 便携式设计：设备轻便，单人可携带外出开展测量工作1.3 系统功能系统采用近景摄影测量技术，在被测物体上放置编码点及非编码点，通过单反相机围绕被测物体拍摄多张被测物图像，快速检测被测物表面关键的三维坐标、三维位移数据，测量结果三维彩色显示。系统功能主要包括基本测量功能、变形测量功能、数模对比功能、分析报告功能等。具体功能如下：（1）基本测量功能：测量幅面：支持几十厘米到几十米的测量幅面测量相机：支持多种单反、工业相机图像计算※相机数目：支持单个相机或多个相机图像同时计算，提高大型工件的测量效率※相机标定：软件具备相机自标定功能，支持多种相机镜头畸变模型计算模式：具备自动计算和自定义计算两种模式，方便用户灵活操作※标志点类型：支持10、12、15位编码点，支持黑底白点、白底黑点，更多类型可定制※变形测量功能：通过多次测量不同变形状态下的观测标志点三维坐标，可以进行关键点三维变形偏差计算和色谱图分析※数模对比功能：可以对被测工件与CAD数模进行三维几何形状比对测量结果：包含三维坐标、三维位移等数据，测量结果三维显示显示设置：三维显示可灵活设置，包括颜色，尺寸等，可显示相机三维位置※厚度补偿：具备编码点及非编码点厚度自动补偿功能多工程测量：系统软件支持多工程计算、显示及分析※多核加速：多核CPU并行运算，提高系统解算速度支持系统：同时支持32位、64位系统（2）变形测量功能：参考模式：基准状态可任意设置，可以是首个状态或者中间状态对齐模式：支持ID转换、相对关系转换、手动转换等多种状态对齐模式搜索深度：支持任意指定标志点搜索半径及搜索深度，提高标志点追踪稳定性分析模式：支持多观察域分析，观察域自由选择测量结果：包含X，Y，Z三维位移分量及总位移E结果显示：位移测量结果在三维视图和图像中以射线和色谱形式绘制，真实表达三维点的变形与运动，显示效果可灵活设置（3）数模对比功能：※数模导入：支持stl，iges，step等多种数模文件格式※分析模式：支持多观察域分析，观察域自由选择检测结果：包含X，Y，Z三维偏差分量及总偏差E结果显示：三维彩色矢量箭头直观显示偏差结果，显示效果可灵活设置（4）分析报告功能：坐标转换功能：321转换、参考点拟合、全局点转换、矩阵转换等多种坐标转换功能※元素创建功能：三维点、线、面、圆、槽孔、矩形孔、球、圆柱、圆锥※分析创建功能：点点距离、点线距离、点面距离、线线夹角、线面夹角、面面夹角屏幕截图功能：具备二维图像及三维图像截图功能，截图自动插入报告数据输出功能：测量结果及分析结果输出成报表，支持TXT，XLS，DOC文件的输出（5）扩展接口※系统扩展：可配合XTOM型三维光学面扫描系统使用，提高大型工件的拼接精度1.4 技术指标 指标名称技术指标1. 核心技术工业近景摄影测量2. ※测量结果三维坐标、三维位移3. 测量幅面支持几十厘米到几十米的测量幅面4. 测量相机支持多种单反、工业相机图像计算5. ※相机数目支持单个相机或多个相机图像同时计算，提高大型工件的测量效率6. 相机标定软件自标定，支持多种相机镜头畸变模型7. 测量精度最高±0.015mm/m8. ※标志点类型支持10、12、15位编码点，支持黑底白点、白底黑点，更多类型可定制9. ※静态变形分析通过多次测量不同变形状态下的观测标志点三维坐标，可以进行关键点三维变形偏差计算和色谱图分析；位移测量结果在三维视图中以射线和色谱形式绘制，真实表达三维点的变形与运动10. ※三维数模对比可以对被测工件与CAD数模进行三维几何形状比对，快速方便地进行大型工件的产品外形质量的检测支持stl，iges，step等多种数模文件格式，对比结果三维彩色显示11. ※厚度补偿功能具备编码点及非编码点厚度自动补偿功能12. ※坐标转换功能321转换、参考点拟合、全局点转换、矩阵转换等多种坐标转换功能13. ※元素创建功能可以创建三维点、线、面、圆、槽孔、矩形孔、球、圆柱、圆锥等多种三维元素14. ※分析创建功能可以创建点点距离、点线距离、点面距离、线线夹角、线面夹角、面面夹角等多种分析15. ※多核加