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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:
- 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
- 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
- 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
- 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)
- 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
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 |