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快速上手 StrainCorr,掌握 DIC 分析全流程

快速入门

完成以下 5 个步骤,即可完成您的第一次 DIC 应变分析。整个过程无需编程,全程可视化操作:

  1. 新建项目:启动软件后在仪表盘点击「新建项目」,输入项目名称并选择工作目录,软件会为每个项目单独建立存储空间
  2. 导入图像:将参考帧(Reference)与变形帧(Deformed)图像拖入数据中心,软件自动识别图像序列与位深(8/16 bit),支持 TIFF/PNG/BMP 等 20+ 格式批量导入
  3. 绘制 AOI:切换到 AOI 编辑页,用多边形工具框选感兴趣测量区域,排除夹具与边界等非测量区,可大幅缩短计算时间并避免边界伪影
  4. 配置参数:在计算页面设置 subset_size、step、search_range 等参数(也可使用 AI 参数向导根据散斑特征自动推荐)
  5. 运行计算:点击「开始计算」,进度条实时显示 IC-GN 求解进度,完成后自动切换到应变云图结果视图

DIC 参数说明

以下为 StrainCorr 核心计算参数,默认值适合大多数场景:

参数名 类型 默认值 说明
subset_size 整数(奇数) 31 子集大小(像素,奇数)。建议取散斑特征直径的 3–5 倍(常见 21–61)。值越大抗噪性与稳定性越强,但空间分辨率越低
step 整数 7 计算网格间距(像素)。值越小结果点越密集、应变场越平滑,但计算时间近似按平方增长;常用 5–10
search_range 整数 31 粗搜索半径(像素)。必须大于参考帧到变形帧之间的最大预期位移量,否则会出现大量无效点
znssd_cutoff 浮点数 2.0 ZNSSD 相关系数截止值(理论范围 0–4,越小越相似)。高于此值的点被标记为无效;想要更严格的质量过滤可调小(如 1.5),保留更多点可调大
strain_method 枚举 least_squares 应变计算方法:least_squares(推荐,邻域最小二乘拟合,抗噪性好)/ savgol(Savitzky-Golay 滤波)/ central_diff(中心差分,保留高频)/ gradient(梯度法)

分析工作流

1. 准备散斑图像

确保参考帧清晰、散斑图案均匀分布且对比度适中,避免过曝或欠曝。推荐使用 16-bit TIFF 格式以保留最大动态范围。拍摄时注意相机与试样垂直、光照稳定,避免反光与运动模糊。

2. 创建项目

在仪表盘点击「新建项目」,输入项目名称并选择工作目录,将图像序列拖入数据中心。软件自动识别图像序列与位深(8/16 bit),并按文件名序号自动确定参考帧(序号最小)与变形帧序列。

3. 设置 AOI

在 AOI 编辑器中用多边形工具框选测量区域,排除夹具、加载端与试样边缘等非测量区域。这能显著减少计算点数量、缩短计算时间,并避免边界处因子集越界产生的伪影。支持缩放/平移精确定位,并随项目保存。

4. 配置计算参数

根据散斑特征调整 subset_size(建议为散斑特征直径的 3–5 倍,常见 21–61)、step(影响结果密度与计算时间,常见 5–10)和 search_range(须大于最大预期位移量)。也可点击 AI 参数向导,由 AI 根据图像的散斑密度、对比度与颗粒尺寸自动推荐。

5. 运行计算与查看结果

点击「开始计算」,进度条实时显示 IC-GN 求解进度。完成后自动切换到结果视图,可在 Exx / Eyy / Exy / EVM 分量间切换,自定义色谱范围,鼠标悬停查看任意点数值,并用虚拟引伸计在位移场上读取工程应变。

6. 导出报告与数据

在报告页面一键导出 PDF 专业报告(含封面、参数表、应变云图、统计摘要),或导出 CSV / JSON 原始数据矩阵、高分辨率 PNG 云图,用于论文插图与后处理。

AI 功能使用

安装与配置 Ollama(本地离线)

StrainClaw AI 的本地离线模式依赖 Ollama 运行大模型。进入「设置 → AI 配置」,按界面提示安装 Ollama 并拉取推荐模型(如 qwen2.5)。安装后在设置中填入本地地址(默认 http://localhost:11434)即可使用,数据全程不出本机。

配置 AI 提供商

进入「AI Studio → 选择模型」,支持以下方式:

  • 本地 Ollama(推荐):完全离线,数据不出本机,适合保密与无网络环境
  • 智谱 GLM / Kimi / MiniMax / 通义千问 / DeepSeek:填入对应平台 API Key 即可使用云端模型
  • 自定义 OpenAI 兼容接口:填入 Base URL 与 API Key,接入自建或第三方服务

使用 AI Studio

切换到 AI Studio 标签页,在对话框中用自然语言提问,AI 会结合当前项目的图像与结果给出回答。常用提问示例:

  • 「分析这个试样的应变集中区域在哪里?」
  • 「帮我推荐适合这组图像的 DIC 参数」
  • 「生成这次实验的分析报告」
  • 「解释应变场中出现的高应变区是否合理」

数据导出

PDF 报告

点击报告页面「生成 PDF 报告」,自动生成包含项目封面、参数配置表、全场应变云图和统计摘要的专业报告,可直接用于汇报或论文附件。报告中各应变分量云图按原始图像尺寸高分辨率渲染。

CSV 数据

导出格式为逗号分隔的矩阵数据,包含每个计算点的坐标 (X, Y)、位移 (U, V) 和应变分量 (EXX, EYY, EXY, EVM)。可直接导入 Excel、MATLAB 或 Python(pandas/numpy)进行后处理与二次分析。

PNG 图像

以高分辨率(匹配原始图像尺寸)导出带色谱与色标的应变云图,适合论文插图、答辩演示与报告使用,支持单分量或全分量导出。

JSON 数据

导出结构化 JSON,包含项目元信息、参数配置与全场位移/应变数据,便于与自研脚本或其他系统对接。

结果可信度与边界

StrainCorr 的正式计算由自研原生 C++ IC-GN 内核完成。每个已保存结果都保留项目、参数和计算来源信息;外部 DICe 仅用于开发验证,不随商业运行时分发,也不会作为计算结果的替代来源。

计算后先做质量检查

请同时检查相关质量、有效点率、NaN 区域和位移/应变场的物理合理性。低纹理、强反光、散斑脱落、AOI 边界过近或搜索范围不足都会降低可信度。结果完整性出现警告时,应调整图像、AOI 或参数后重新计算,而不是把无效区域当作测量数据导出。

显示分辨率不等于测量分辨率

云图可以为显示而重采样,但不能产生新的测量信息。实际空间分辨率仍主要受 subset_size、step 与应变窗口控制;用于论文或工程决策时,请保留原始网格、参数、色标范围与导出文件,以保证结果可追溯。

大变形与失效帧

对于大位移或长序列,应先采用足够的搜索范围并检查逐帧相关质量。裂纹张开、断裂或材料离开视野后,测量区域可能自然缩小;这类帧必须结合有效点覆盖和试验观察解释,不能把有限覆盖率表述为全场精度。

常见问题

计算引擎显示「未就绪」怎么办? +
StrainCorr 使用自研 IC-GN C++ 内核,已内置于安装包中,无需额外配置。若提示未就绪,请检查安装是否完整、是否被杀毒软件误拦截,或尝试重新安装最新版本。
如何使用 StrainClaw AI? +
进入「AI Studio」页面,选择 AI 服务提供商:支持智谱 GLM、Kimi、MiniMax、通义千问、DeepSeek、Ollama(本地离线)及自定义接口。云端模型需填入对应 API Key;Ollama 本地模式需先安装 Ollama 并拉取模型(如 qwen2.5),随后在设置中填入本地地址(默认 http://localhost:11434)。
支持哪些图像格式? +
支持 TIFF/TIF(推荐,无损)、PNG、BMP、JPG/JPEG、WEBP、JP2 等 20+ 格式。工业散斑图像建议使用 16-bit TIFF 以保留最大动态范围,获得最佳精度;JPG 因有损压缩不建议用于高精度测量。
如何提高计算精度? +
增大 subset_size(包含更多散斑纹理特征)、减小 step(更密集的计算网格)、确保图像清晰且无运动模糊、使用高质量且分布均匀的散斑喷涂,并优先选用 16-bit 图像。可借助 AI 参数向导自动评估散斑质量并推荐参数。
计算结果中出现大量无效点? +
常见原因:散斑质量差、图像过曝/欠曝、search_range 设置过小(位移超出搜索范围)、或 AOI 边界过近导致子集越界。建议依次:增大 search_range、检查散斑与曝光、适当缩小 AOI 边界余量、必要时调小 znssd_cutoff 放宽质量过滤。
subset_size 和 step 应该怎么选? +
经验法则:subset_size 取散斑颗粒直径的 3–5 倍(典型 21–61 像素),需为奇数;step 通常取 subset_size 的 1/3–1/5(典型 5–10)。大变形或低质量散斑用大 subset,追求细节用小 step。不确定时可先用 AI 参数向导推荐。
Beta 公测版如何获取与激活? +
在下载页面点击「立即下载安装包」直接下载 V2.0 Beta 安装包(约 1.14 GB),安装后即可试用,无需激活码。欢迎加入种子用户 QQ 群获取更新通知与专属支持,并保留加群截图。

技术规格

计算引擎 自研 IC-GN(C++ 内核 · pybind11 · 金字塔多尺度)
开发语言 Python 3.12 + 自研 C++ 内核
界面框架 PySide6 (Qt6)
AI 框架 GLM / Kimi / MiniMax / Qwen / DeepSeek / Ollama
平台 Windows 10/11 (x64)
图像格式 20+ 格式(TIFF/PNG/BMP/JPG 等)
位深 8-bit 与 16-bit 原生支持
应变输出 Exx / Eyy / Exy / EVM(von Mises)
并行加速 多核 CPU 并行计算