科锐图像数字图像相关法(DIC)测试设备,适用于材料力学、结构疲劳试验,南京厂家直供配套散斑制作工具运动

2026-10-30 16:45:03     作者:南京科锐图像技术有限公司
实验室里最安静的时刻,往往是数据最不平静的时刻。金属试件在拉伸机下发出细微的呻吟,混凝土棱柱在压力中积蓄着无声的裂变,复合材料层合板在循环载荷下悄悄酝酿着内部分层

实验室里最安静的时刻,往往是数据最不平静的时刻。金属试件在拉伸机下发出细微的呻吟,混凝土棱柱在压力中积蓄着无声的裂变,复合材料层合板在循环载荷下悄悄酝酿着内部分层。而试验者能看到的,只是应变片粘贴位置那几个孤零零的数字,或是引伸计夹持处条狭窄的曲线。应力集中发生在哪里?裂纹从哪点起裂?屈曲模态如何演化?这些,传统接触式测量手段给不出答案。贴片位置的遗漏、贴片质量对局部刚度的扰动、高温环境下应变片的失效,桩桩件件,都是力学试验中反复出现的痛点。

行业里并非没有解决方案。数字图像相关法(DIC)早已是际力学测试领域的成熟技术,但长久以来,高端DIC设备与软件被海外牢牢把持。进口设备价格高昂,交期漫长,软件操作逻辑与内科研习惯存在隔阂,技术支持的时差让人在深夜试验时求助无门。更关键的是,不少通用DIC软件在测量精度上存在短板,大角度测量误差显著,多相机系统各自为政、坐标系难以统,让产用户在精密力学测试面前进退维谷。市场需要的不是台能用的DIC设备,而是台测得准、用得住、服务快的计量测试系统。

南京科锐图像技术有限公司的故事,就从这些未被满足的需求开始。

诞生初心

2011年,创始人芮桂华踏入DIC技术赛道时,内从事这项研究的人。数字图像相关法听起来高深,本质却朴素——在试件表面制作随机散斑,用相机连续拍摄,通过图像算法散斑的位移场,进而解算出全场应变。这套原理并不神秘,难的是把算法做到计量精度,把软件做到工程稳定,把系统做到场景适配。

彼时产DIC软件刚刚起步,稳定性与精度都难以服众。芮桂华早期自研的DIC软件却凭借扎实的算法内核,在行业内获得多企业的商用认可。这段让他深刻意识到:产DIC的短板不在原理,而在工程化打磨;产DIC的机会不在模仿,而在贴近真实场景的自主创新。怀揣着让产DIC比肩、超越海外产品的初心,2020年,芮桂华组建了支由力学算法与线测试领域博士构成的硬核团队,正式成立南京科锐图像技术有限公司。

科锐图像,英文名Correlimage,取自Correlation(相关)与Image(图像)的组合,中文寓意以科学技术,锐利捕捉材料细微形变。这个命名本身,就是初心的凝练——不做外产品的追随者,不做同质化的复刻者,而是专注打造自主可控的产DIC测量设备,让中的科研人员用上真正属于自己的精密测量工具。

发展坚守与践行

创业初期,产DIC与进口设备的差距是实实在在的。测量精度不够稳定,大角度标定误差大,软件交互逻辑生硬,售后服务响应迟缓。团队没有回避这些短板,而是跳出了纯代码开发的局限,立足真实工程测试场景,将现场实操经验、软件开发能力与核心算法研发深度融合,从零重构技术体系。

代V3产品落地后,团队没有急于推向市场,而是选择在高校科研场景中持续打磨算法、优化产品性能。实验室里,试件批批加载,数据组组比对,算法版版迭代。科研人员对测量精度的苛求、对软件操作习惯的挑剔、对数据导出格式的多样需求,都成为产品迭代的养分。正是这段蹲下来打磨的时期,让科锐图像成了从科研算法到商用设备的成果转化,打破了初创的市场信任壁垒。

2021年,核心产品Correlimage DIC应变测量系统正式推出,实现了三维形貌重构与全场应变测量,拓展了产DIC在高速动态测试、模态振动、材料力学试验等领域的应用边界。此后数年,团队持续攻坚行业核心痛点,攻克了产DIC大角度测量精度误差大的短板,推出跨越式升的V4版本,对标际先进产品;成功自研八相机360度全周测量系统,达成0.001毫米超高测量精度,获得计量检定证书,解决了普通DIC软件精度不足、无法做精密力学测试的行业难题。

这些技术突破并非蹴而就。位移精度0.001毫米意味着什么?是金属试样在弹性阶段微米的形变也能被清晰捕捉;2D应变测量精度小于等于20微应变、3D应变测量精度小于等于30微应变,意味着普通应变片能够知的微小变形,DIC全场测量同样能够精准还原。应变测量跨度覆盖0.002%至3000%,从准静态的金属拉伸到高速冲击的霍普金森杆试验,从橡胶薄膜的超大变形到岩石混凝土的脆性断裂,套系统贯穿多种材料力学场景。

在硬件架构上,科锐图像没有停留在单相机或双相机的常规配置上。单目、双目、四目、八目多相机系统在统软件框架下同步控制采集与标定,统世界坐标系,无需后期拼接,解决了传统多视角测量盲区大的行业难题。十米大型构件的全周表面无死角监测,毫米微观试样的精细变形捕捉,跨尺度视场覆盖能力打通了微观精细测试与宏观工程检测的壁垒。

软件层面同样经得起推敲。并行高性能算法支撑下,双相机配置可实现不低于40万计算点每秒的超高算力,200赫兹高频实时采集计算,试验过程边拍摄、边运算、边输出全场变形结果。1赫兹采样频率下,散斑计算点数不低于18000点每秒;50赫兹下不低于2000点每秒;200赫兹下不低于500点每秒。实时分析能力让科研人员无需等待漫长的后处理,加载过程中即可看到应变云图的演化。

多物理量同步耦合是科锐图像的另项核心能力。力学载荷设备(拉伸机、MTS疲劳试验机等主加载装置)、温度场(红外热成像)、振动模态(多阶模态分析)可以在同试验中同步采集、同步分析,解析材料与结构在复杂载荷下的耦合力学响应。高温拉伸、热冲击等多物理场力学测试,不再需要两次试验、两套网格的割裂操作。

围绕核心DIC测量系统,科锐图像构建了整的模块化产品矩阵。Correlimage-Pro二维全场应变测量系统满足常规平面试件的静动态试验需求;Correlimage-Pro三维全场应变测量系统通过双相机立体视觉方案适配曲面、弧面试件,解决离面位移;Correlimage-HS高速动态应变测量系统专为高速冲击试验打造,配套高速相机支持瞬态动态采集;Correlimage-TS温度场应变场耦合测量系统集成红外与DIC测量单元,同步获取温度场与应变场数据;Correlimage-Multi多相机大范围应变测量系统实现大型构件全周表面无死角监测;CorrelBOS二维背景纹影分析系统捕捉场密度梯度变化,用于冲击波、射等体场可视化;CorrelAnalyzer运动分析系统实现刚体运动、6DOF姿态、轨迹解算,支持结构滑移、倾覆、刚体位移剔除等运动学参数提取。

这些模块并非彼此孤立,而是在同软件平台下协同工作。运动分析、有限元对照、CAD分析、密度场分析功能内置其中,数据同源无需反复转码。开放的数据导出接口支持图片、视频及多种格式数据输出,与MATLAB等分析工具无缝衔接,让测量结果于科研论文与工程判定。

价值观

科锐图像的经营理念朴素而坚定:以客户需求为核心,以企业奋斗者为本。研发人员占比超过八成,软硬件全栈自主可控,深耕材料、土木、航空航天、新能源、半导体等核心领域。恩、诚信、进取、共赢的核心价值观,不是挂在墙上的标语,而是体现在每次技术支持响应、每次软件迭代升、每次现场调试服务中。

北京航空航天大学某实验室的对比令人印象深刻:同样的材料试验,进口方案需要约周的调试与等待,科锐图像方案约2小时即成测量并输出全场数据,该实验室当场决定采购。西安某研究所面对复杂多样本的频繁升需求,进口厂商响应周期长达半年,科锐图像则能快速安排技术人员做个性化定制,该所已复购多台产品。这些案例背后,是本土团队对科研场景的深刻理解,是产设备在响应速度与服务深度上的天然优势。

全数百高校、科研院所及工业企业的认可,是对科锐图像长期主义坚持的回报。从初代V3到跨越式V4,从单相机到八相机360度测量,从静态试验到高速冲击与热力耦合,每次产品迭代都源自真实项目中的反馈。测量精度从微应变到千分之毫米,视场覆盖从5毫米微观试样到10米大型工程构件,应变跨度从0.002%到3000%,这些数字背后,是团队对测得准这件事的追求。

长期陪伴

力学测试是项需要耐心与细致的事业。次疲劳试验可能持续数小时甚至数天,组高温拉伸数据可能需要反复调试加热速率与加载速率,次冲击试验只有毫秒的捕捉窗口。科锐图像要做的,不是交付台设备就结束,而是在试验全过程中提供持续的技术支持。散斑制作工具、标定板、、远程培训、在线指导,让初次接触DIC的学生也能快速上手;本土化技术支持团队,让深夜试验遇到时也能得到及时响应。

面向未来,科锐图像将继续深耕DIC高精度测量领域,持续推进算法优化与产品迭代。随着新材料、新结构、新工况不断涌现,力学测试的需求也在持续进化。科锐图像将以自主可控的核心技术为根基,以场景适配能力为延伸,与高校、科研院所及工业企业并肩同行,用全场变形数据支撑材料设计与失效分析,为装备安全与科技进步贡献产测量力量。

从2011年埋下的技术种子,到2020年创立的,再到今天数百机构的选择,科锐图像始终相信:真正的测量精度,藏在每个像素的位移里;真正的价值,写在每次试验的成功里。这条路很长,但方向清晰——让产DIC成为科研人员信赖的伙伴,让全场应变测量成为力学测试的日常。南京科锐图像技术有限公司,愿与每位科研工作者长期同行。

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