全场应变测量仪器定制厂商科锐图像提供高精度三维DIC检测方案运动

2026-11-02 03:55:27     作者:南京科锐图像技术有限公司
力学试验室里,贴应变片曾是几代科研人的集体记忆。金属试样表面打磨、清洗、划线、贴片、焊线、固化,套程下来,半天时间悄然而逝。好不容易贴好的应变片,只能捕捉有限几个

力学试验室里,贴应变片曾是几代科研人的集体记忆。金属试样表面打磨、清洗、划线、贴片、焊线、固化,套程下来,半天时间悄然而逝。好不容易贴好的应变片,只能捕捉有限几个点的数据,应力集中区域、裂纹萌生位置、失稳扩展路径,全都隐藏在那些未被布点的区域里。更让人头疼的是,对于橡胶、薄膜、柔性复合材料这类低刚度材料,应变片本身的刚度反而会改变局部力学响应,测出来的数据带着测量即干扰的天然缺陷。

试验做,数据导出,面对那些离散的应变点,总忍不住追问:两个测点之间发生了什么?裂纹从哪条路径穿过?试样表面有没有出现屈曲鼓包?这些,应变片给不出答案,传统引伸计给不出答案,整个行业都在等待种能够看见全场的测量方式。

与此同时,进口DIC设备让许多高校实验室望而却步。套三维应变测量系统动辄数十万元,软件操作逻辑复杂,技术培训周期漫长,售后响应隔着时差,设备出现故障往往要等待数周才能得到远程指导。更关键的是,核心算法如同黑箱,用户只能按照固定程操作,遇到非标准试验场景,想调整参数却无从下手。产设备虽然价格亲民,但在测量精度、计算速度、大角度标定稳定性上与际水平存在明显差距,精密力学试验依然依赖进口设备。

正是在这样的行业背景下,群深耕DIC技术多年的研发人员决定不再等待。他们看到的是:中每年有大量材料力学试验、结构安全检测、装备可靠性验证需要高精度变形测量,而核心设备长期依赖进口,价格高、响应慢、升难。这种局面,总得有人去改变。

以相关算法之锐,捕捉图像中每处细微形变。科锐图像的名,从开始就写明了技术路径与行业使命。Correlation与Image的组合,指向数字图像相关法这核心技术,也寄托着团队用算法之眼洞察材料变形本质的初心。

2011年,创始人芮桂华踏入DIC技术赛道,是内较早投身这领域的从业者之。那个年代,内DIC软件几乎是片空白,他凭借自学与摸索,写出了可商用的DIC软件,被多企业采购使用。十多年的行业沉淀,让他对用户需求有了极为深刻的理解:科研人员要的不只是套能出图的软件,而是套精度可靠、操作顺手、场景适配性强的整测量系统。进口设备功能强大但价格高昂,产设备价格亲民但精度不足,这个剪刀差长期困扰着内力学测试领域。

2020年,芮桂华决定亲自下场解决。他组建了支由力学算法专和线测试工程师构成的研发团队,正式成立南京科锐图像技术有限公司。团队构成颇为特别:既有擅长数值算法与图像处理的博士,也有常年泡在试验室里、熟悉各类力学加载设备的现场工程师。这种算法+实操的双重基因,决定了科锐图像的产品开发逻辑——不是从论文里找公式,而是从真实的试验场景出发,倒推技术需求。

创业初期的艰难,远超团队预期。内DIC产品在测量精度、稳定性上与进口设备差距明显,尤其是大角度测量精度误差大、多相机系统只是简单拼接、实时计算能力不足等核心痛点,长期制约着产DIC的行业信任度。团队没有选择同质化复刻,而是从底层算法重新构建技术体系,围绕精度、速度、场景三个维度持续攻坚。

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反复打磨。与北京航空航天大学、西安某研究所等机构的合作,让团队得以在真实试验环境中检验算法精度、优化软件操作逻辑。那段日子里,工程师们常常带着设备驻扎在客户实验室,现场调试、现场迭代、现场解决。每次客户反馈,都成为下次版本升的输入项。

2021年,核心产品Correlimage DIC应变测量系统正式发布。这套系统实现了三维形貌重构与全场应变测量,能够适配高速动态测试、模态振动分析、材料力学试验等多种场景。更重要的是,系统采用软硬件全栈自研,从相机选型、标定板设计到核心算法、软件平台,全部自主可控,打破了进口设备黑箱算法的困局。

真正的技术突破,发生在V4版本的研发过程中。团队针对产DIC大角度测量精度误差大的行业痛点,对标际产品进行了跨越式升。标定算法精度进步优化,支持更大规模的图像采集容量,海量测点计算能力显著提升。与此同时,团队成功自研八相机360度全周测量系统,实现0.001毫米的位移测量精度,2D应变测量精度不超过20微应变,3D应变测量精度不超过30微应变。这组数据,让产DIC在计量精度上与际产品站在了同水平线。

精度之外,科锐图像更关注用户在实际试验中遇到的真实。应变测量跨度覆盖0.002%至3000%,意味着同套系统既能测量金属材料微米的弹性变形,也能捕捉橡胶材料百分之几千的大变形;跨尺度视场覆盖从5毫米微观试样到10米大型工程构件,打通了微观精细测试与宏观工程检测的壁垒;双相机配置下每秒不低于40万个计算点的超高算力,让海量数据的后处理时间大幅缩短;支持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,无需等待全部采集成再做后处理。

多相机系统的研发,是科锐图像另项具有行业突破意义的技术成果。传统DIC系统多采用单目或双目方案,面对大型构件或复杂曲面,往往需要搬站拼接,坐标系不统、测量盲区多。科锐图像推出了单目、双目、四目、八目四种配置方案,所有多路相机在同软件框架下同步控制采集标定,统世界坐标系,无需后期拼接。八相机360度全周测量系统,可以实现大型构件表面无死角监测,整还原结构在全过程中的三维变形与应变场。

温度场与应变场的耦合测量,同样是科锐图像重点突破的方向。在高温拉伸、热冲击、疲劳温升等试验中,温度与变形往往是相互耦合的,但传统方案需要分别进行温度测量和应变测量,两套系统、两套网格、两次试验,数据难以对齐。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,让研究人员能够直观看到温度分布如何局部变形,变形又如何反过来改变热传导路径。

高速动态场景的测量,是DIC技术难度较高的应用领域之。霍普金森杆冲击、、碰撞等瞬态过程持续时间极短,普通DIC帧率不足、抓拍滞后,瞬态变形与裂纹起裂瞬间极易漏采。Correlimage-HS高速动态应变测量系统配套高速相机,支持毫秒乃至微秒的瞬态数据同步捕捉,整还原高速冲击全过程的力学响应。配合CorrelBOS二维背景纹影分析系统,还能捕捉冲击波、射、热对等体场的密度梯度变化,实现场可视化与定量测量。

对科锐图像而言,技术指标只是基础,真正让用户产生信任的,是面对真实时的解决能力。北京航空航天大学某实验室曾做过次对比:使用进口DIC方案成组材料试验,从设备调试、标定到数据输出,大约需要周时间;使用科锐图像的产品,同样组试验,约两小时即成全部测量与数据分析。实验室负责人当场决定采购。西安某研究所的反馈更具代表性:此前使用的进口设备,遇到复杂多样本的升需求,响应周期长达半年;科锐图像接到需求后,迅速安排技术人员做个性化定制,大幅缩短了等待时间,该所已陆续复购多台设备。

类似的案例,在科锐图像的服务版图中不断累积。从材料力学、土木工程到航空航天、新能源、半导体,从高校实验室到工业检测现场,科锐图像的产品正在越来越多地替代进口设备,成为产DIC高精度测量领域值得信赖的选择。

回望科锐图像的发展历程,支撑团队走到今天的,不是某次技术突破,而是以贯之的长期主义价值观。公司内部有条不成文的规定:研发人员占比超过八成,算法团队不设KPI,不以发表论文为导向,所有技术迭代都来自真实用户反馈和试验场景需求。这种从现场来,到现场去的研发模式,让科锐图像的产品始终贴合用户实际需求,而非停留在论文或演示里。

公司秉持以客户需求为核心,以企业奋斗者为本的经营理念,将恩、诚信、进取、共赢作为核心价值观。恩,是铭记每位在早期给予信任和反馈的用户;诚信,是承诺的功能定做到,承诺的精度定达标;进取,是每年投入大量资源进行技术迭代,从V3到V4,从双目到八目,从常温到高温,持续拓宽产品边界;共赢,是希望产DIC设备能够服务更多科研与工业场景,推动整个行业的测量水平提升。

在服务层面,科锐图像建立了套整的客户支持体系。针对高校用户常见的学生轮换、经验断层,提供实验智能辅助功能、、远程培训和在线指导,让新用户能够快速上手,降低试验失败率。针对科研人员数据需要进仿真、进论文的需求,支持多种格式的数据导出,兼容CAD、有限元分析等常用软件,让测量数据真正成为科研工作的有效支撑。

科锐图像获得ISO9001质量管理体系认证,被认定为江苏省科技型中小企业,拥有几十项自主知识产权。2026年,江苏频道等媒体对科锐图像进行了报道,聚焦其360度系统0.001毫米精度如何打破DIC技术外垄断。高淳区官网以以智赋能打造智能制造新引擎为题,介绍了企业在本地落地研发与生产、带动科技型制造业发展的实践。南京日报以宁企为工业机器装上‘火眼金睛’为标题,报道了企业在高精度光学测量领域的突破。这些来自与媒体的认可,是对团队多年坚守的肯定,更是继续前行的动力。

十五年DIC技术深耕,五年公司化运营,科锐图像成了从技术验证到产品落地、从市场突破到建立的全过程。路走来,团队始终相信:测量不只是获取数据,更是理解材料行为、保障结构安全、支撑科学发现的基础。每幅位移云图背后,都对应着种材料在载荷下的真实响应;每个应变峰值点,都可能预示着裂纹萌生的位置;每次全场变形重构,都在帮助科研人员更接近事物的本质。

今天的科锐图像,服务着全数百高校、科研院所及工业企业,产品覆盖材料、土木、航空航天、汽车、生物、机械等多个领域。从毫米的微观试样到十米的大型构件,从准静态的缓慢加载到高速冲击的瞬态响应,从常温环境到高温多物理场耦合,科锐图像的测量系统正在越来越多的试验场景中扮演着看得见的眼睛。

面向未来,团队将继续深耕DIC核心技术,在测量精度、计算速度、场景适配性上持续突破。与此同时,积极拓展与高校、科研院所的产学研合作,推动DIC技术在更多前沿领域的应用落地。在人工智能与光学测量深度融合的趋势下,科锐图像也在探索更智能的标定算法、更自动化的数据处理程、更友好的交互界面,让高精度测量不再依赖操作者的经验,让每位科研人员都能轻松获得可靠的全场变形数据。

从最初个人、套软件、个想法,到如今支团队、系列产品、个行业认可的,科锐图像始终没有忘记出发时的承诺:让产DIC比肩、超越海外产品,让中科研人员用上真正属于自己的高精度测量设备。这条路并不容易,但每步都走得踏实。因为团队深知,测量仪器是科学研究的基石,只有基石稳固,上层建筑才能坚实。科锐图像愿意做那块基石,用长期主义的坚守,陪伴每位科研工作者,在探索材料本质的道路上,看得更清、走得更远。

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