Extension de la plage de profondeur de la corrélation d'images numériques basée sur le défloutage des speckles

HUANG Haisheng ,  

NI Zihao ,  

BAI Yulei ,  

DONG Bo ,  

摘要

Dans la mesure des vibrations par la technique de corrélation d'images numériques bidimensionnelle (2D-DIC), la plage de profondeur limitée provoque un flou des images de speckles lorsque le déplacement hors plan est trop important. Afin d'étendre la plage de profondeur, cet article propose une méthode de défloutage des speckles défocussés combinant le filtrage de Wiener et un lissage local adaptatif. Cette méthode analyse d'abord le mécanisme de formation du flou de défocalisation dans les images de speckles, puis restaure l'image floue initiale à l'aide du filtrage de Wiener. Ensuite, une stratégie de lissage local adaptatif est introduite pour supprimer l'effet d'ondulation causé par le déconvoluton du filtre de Wiener. Enfin, pour valider l'efficacité de la méthode proposée, des expériences de défloutage des speckles défocussés, de mesure des déplacements hors plan et de mesure des vibrations ont été menées. Lors de l'expérience de défloutage défocalisé, les images de speckles ont obtenu un gradient d'intensité moyen plus élevé et une taille de sous-ensemble optimal plus petite, ce qui montre que la nouvelle méthode améliore efficacement le contraste des speckles et obtient des images restaurées de haute qualité ; lors de l'expérience de reconstruction des déplacements hors plan, la plage dynamique maximale de mesure a été augmentée de 9 %, la dispersion des mesures de déplacement hors plan par rapport aux valeurs réelles a été réduite de 8,8 %, élargissant efficacement la plage de profondeur de 2D-DIC ; lors de la mesure réelle des vibrations, la méthode a amélioré le rapport signal sur bruit des vibrations périodiques de 5,5 % et réduit l'erreur moyenne de 2,4 %, améliorant efficacement la précision de mesure de 2D-DIC. La méthode proposée étend significativement la capacité de mesure traditionnelle de 2D-DIC en direction de la profondeur, fournissant un soutien technique fiable pour la surveillance vibratoire pleine champ dans des scénarios dynamiques complexes.

关键词

défloutage des speckles;extension de la plage de profondeur;technique de corrélation d'images numériques;déplacements hors plan;filtrage de Wiener

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