题目：基于显微镜头和数码相机的网格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、船舶、汽车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、起皱等。成形极限是金属板材成形领域一个十分重要的工艺参数，它反映了金属板料在加工过程中塑性失稳前所能取得的最大变性程度。成形极限图（FLD）是评定板材成形性能全面直观的方法。 网格应变分析技术是板料成形技术中研究零件表面应变分布和建立成形极限图的重要方法。本文基于网格应变非接触测量系统GMAS，针对网格应变显微测量系统以及网格裂纹拼接、网格搜索与曲面拼接等关键技术进行了研究，主要研究包括： (1)网格应变显微测量系统的建立。在GMAS系统上建立了一套完整的基于数字显微镜头的单网格测量系统模块，设计了图像处理和椭圆拟合等算法，并在显示拟合椭圆时采用了一个任意椭圆绘制方法。新系统模块弥补了原系统无法测量单个或单排网格的缺陷，扩大了系统应用范围。试验对比了新系统与原系统测量数据，测量结果符合实际情况。 (2)自动裂纹拼接。在原系统基础上实现了基于计算机视觉非接触测量的图像自动裂纹拼接。采用试验对该算法的实用性进行了验证，结果表明，成功拼接后，测量误差满足要求。采用该算法可测量断裂网格应变，对于FLD数据获取具有重要意义。 (3)手动裂纹拼接。在网格应变显微测量系统模块的基础上实现了单个网格裂纹手动裂纹拼接。算法中实现了一个图层类和一个基于图层类的控件类，并实现了图像旋转算法。同样，采用试验对该算法的实用性进行了验证，结果表明，成功拼接后，拼接误差满足要求。由于手动拼接裂纹效果更好，误差较自动拼接更小，且拼接成功率很高。 (4)网格搜索与曲面拼接算法改进。对原系统中网格搜索算法进行了改进，对网格搜索均做了较多条件限制，并采用三次搜索确保网格搜索保持高成功率。试验结果表明，该算法对大畸变网格搜索仍可保证高成功率。对原系统曲面拼接算法进行了改进，解决了原算法节点选取易崩溃的问题，改进了最小路径选取算法，保证了曲面拼接的成功率。只要对应节点选取正确，即可正确完成拼接。