题目：网格非接触应变测量关键技术研究

板料成形技术是一种广泛应用于航空航天、车辆船舶等工业部门的加工方法。由于板料成形过程通常涉及较大的塑性变形，容易产生各种各样的成形缺陷，如破裂、起皱。为防止缺陷的产生，一方面要研究板材的成形性能，如成形极限曲线，以判断其适用范围；另一方面还要研究零件成形过程中的应变分布状态和应变路径，从而优化成形工艺。网格应变分析技术着重从应变测量的角度解决以上两方面的内容，适用于材料参数的获取与选材、材料变形评估、材料的成形极限图绘制、板材变形趋势测定、板材成形与生产工艺研究等方面。本课题为了提高网格应变非接触测量系统GMAS的精度与功能，主要针对所涉及到的一些关键技术问题进行研究，主要包括以下几个方面：（1）标定块自动识别及精确定标。标定精度直接关系到后续测量结果的准确度，其优劣将最终决定结果的可信度。本文首先对包含立方标定块的图像通过边缘提取、对象分解、特征提取与匹配，定位出标定块位置；然后，采用亚像素直线检测与交点求解，获取标定的全部二维信息；最后，采用固结世界坐标系方法，对一组图像中的标定块排序标定信息，完成双摄像机标定。（2）方格与实心圆网格信息提取。该部分扩展了测量系统的应用范围。方格信息提取在于节点定位与拓扑构建同步进行；实心圆点则可先对实心圆阵列进行边缘提取，将分离实心圆转换为现有的分离圆圈阵列。（3）曲面拼接。曲面拼接是解决系统测量范围的限制，完成复杂曲面构型的基础。曲面拼接首先需要选择对应的基准基点，根据基点求解两个坐标系的空间变换映射关系，合并增添新的节点，完成拓扑关系的更新重组。（4）三维旋转与系统改进。三维旋转参与了用户数据交互的绝大部分操作，对于曲面可视化具有基础作用。三维旋转即是利用鼠标变化的二维信息控制量合理表达空间三维信息旋转量的变化，故必须对控制量与旋转量的几何意义合理建模。系统改进包括许多方面，比如图像分割修补、信息浏览、切片线改进、文档随存随取、图像图形打印等等方面，对于系统都是不可或缺的。（5）系统应用分析。对于上述研究的算法在GMAS系统中进行了实现，并针对基础实验与工程问题进行了系统的测试与应用，结果表明：本文所开发的关键算法与系统改良均在应变测量方面发挥了至关重要的作用，使系统的应变测量精度达到0.5%左右。