本实施例中分离出测点处超声应力：
[0054]
[0055]其中，A为叠加应力图像灰度值，B为残余应力图像灰度值，C为超声应力图像灰度 值，Θ为残余应力主应力与超声主应力的夹角。
[0056]将上述获得的Α、Β、Θ代入到公式
便能成功分离 出超声应力，得到C为54，C便是超声应力图像灰度值。
[0057]在另一个具体实施例中，本发明提供了一种动态光弹系统中动应力与静应力的分 离方法，通过叠加场光弹图像和动应力场光弹图像，确定静应力。在本实施例中，动应力以 超声应力为例，静应力以残余应力为例进行描述。图2(a)和(b)为本发明实施例提供的动、 静应力分离流程图，由图2(b)所示，本实施例进行动应力和静应力分离的步骤为：
[0058] S21，采集透明固体中动应力与静应力叠加应力场光弹图像，以及动应力场光弹图 像。
[0059] 利用图1所示的动态光弹性成像系统采集带有缺陷透明固体中的超声应力和残余 应力叠加场光弹图像。然后通过读图程序，可获取叠加应力场光弹的RGB值(三色值），由于 所使用激光器为绿光，故以G(绿光)值为准，过滤掉R(红色)B(蓝色)通道，并进行灰度化处 理。需要说明的是，图像中灰度值大小由主应力差决定，以下示例图像都进行灰度化处理；
[0060] 利用图1所示的动态光弹性成像系统采集透明固体中无缺陷附近没有残余应力条 件下，超声应力场光弹图像，该图像也进行灰度化处理。
[0061] S22,选取所述光弹图像中分离静应力的测点，并分别读取该测点处叠加应力图像 灰度值和动应力图像灰度值。
[0062] 选取图像上要分离残余应力的测点的坐标点，通过读图程序，可获取该测点处叠 加应力图像灰度值，在此将该测点处的叠加应力图像灰度值记为A;
[0063] 获取与上述中相同的坐标点，通过读图程序，可获得该测点处超声应力图像灰度 值，在此将该测点的超声应力图像灰度值记为B。
[0064] S23,求取动应力主应力与静应力主应力的夹角。
[0065]通过静应力与测点的几何关系确定动应力主应力方向与静应力主应力方向的夹 角。具体为：
[0066] 缺陷处残余应力主应力的方向，可根据残余应力场主应力方向垂直缺陷边界的特 性，通过所选分离点坐标与圆心坐标几何关系，求得残余应力主应力与超声主应力的夹角 Θ，如图7所示。需要说明的是，夹角Θ会根据所选取测点的坐标变化而变化。
[0067] S24,基于所述图像灰度值和所述夹角信息，分离出测点处的静应力。
[0068] 根据下式，可以分离出测点处的静应力，在本实施例中分离出测点处残余应力：
[0069]
[0070]其中，A为叠加应力图像灰度值，B为超声应力图像灰度值，C为残余应力图像灰度 值，Θ为残余应力主应力与超声主应力的夹角。
[0071] 将上述获得的Α、Β、Θ代入到公式，
中，便能成功分离 出残余应力，C便是残余应力图像灰度值。
[0072] 在本发明实施例中，动应力以超声应力为例，静应力以残余应力为例，描述了动态 光弹系统中动应力与静应力的分离方法，通过叠加场光弹图像和静应力场光弹图像，确定 动应力；亦可以通过叠加场光弹图像和动应力场光弹图像，确定静应力。本发明通过对光弹 图像灰度值进行分析处理，可将固体内缺陷附近的残余应力分离，或是将固体内缺陷附近 的超声应力分离，亦可推广到小动应力和小静应力的分离。
[0073] 专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的 单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬 件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。 这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。 专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现 不应认为超出本发明的范围。
[0074] 结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的 软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器 (ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域 内所公知的任意其它形式的存储介质中。
[0075] 以上所述的【具体实施方式】，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步 详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本申请的【具体实施方式】而已，并不用于限定本申请 的保护范围，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含 在本申请的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种动态光弹性系统中动应力与静应力的分离方法，其特征在于，所述方法包括： 采集透明固体中动应力与静应力叠加应力场光弹图像，W及静应力场光弹图像； 选取所述光弹图像中分离动应力的测点，并分别读取该测点处叠加应力图像灰度值和 静应力图像灰度值； 求取动应力主应力与静应力主应力的夹角； 基于所述图像灰度值和所述夹角信息，分离出测点处的动应力。2. 根据权利要求1所述的分离方法，其特征在于，所述采集透明固体中动应力与静应力 叠加应力场光弹图像，W及静应力场光弹图像，包括： 利用动态光弹性系统采集带有缺陷透明固体中的动应力和静应力叠加场光弹图像，W 及在透明固体中缺陷附近没有动应力的条件下，采集静应力场光弹图像。3. 根据权利要求1所述的分离方法，其特征在于，所述选取所述光弹图像中分离动应力 的测点，并分别读取该测点处叠加应力图像灰度值和静应力图像灰度值，该步骤之前还包 括:通过读图程序，读取所述叠加应力光弹图像的RGB值，并过滤红、蓝通道，再作图像灰度 化处理。4. 根据权利要求1所述的分离方法，其特征在于，求取动应力主应力与静应力主应力的 夹角，包括： 通过静应力与测点的几何关系确定动应力主应力方向与静应力主应力方向的夹角。5. 根据权利要求1所述的分离方法，其特征在于，基于所述图像灰度值和所述夹角信 息，分离出测点处的动应力，包括： 通过公式I，分离出测点处的动应力； 其中，A为叠加应力图像灰度值，B为静应力图像灰度值，C为动应力图像灰度值，0为动 应力主应力差方向与静应力主应力差方向的夹角。6. -种动态光弹性系统中动应力与静应力的分离方法，其特征在于，所述方法包括： 采集透明固体中动应力与静应力叠加应力场光弹图像，W及动应力场光弹图像； 选取所述光弹图像中分离静应力的测点，并分别读取该测点处叠加应力图像灰度值和 动应力图像灰度值； 求取动应力主应力与静应力主应力的夹角； 基于所述图像灰度值和所述夹角信息，分离出测点处的静应力。7. 根据权利要求6所述的分离方法，其特征在于，所述采集透明固体中动应力与静应力 叠加应力场光弹图像，W及动应力场光弹图像，包括： 利用动态光弹性系统采集带有缺陷透明固体中的动应力和静应力叠加场光弹图像，W 及在透明固体中无缺陷附近没有静应力条件下，采集动应力场光弹图像。8. 根据权利要求6所述的分离方法，其特征在于，所述选取所述光弹图像中分离静应力 的测点，并分别读取该测点处叠加应力图像灰度值和动应力图像灰度值，该步骤之前还包 括:通过读图程序，读取所述叠加应力光弹图像的RGB值，并过滤红、蓝通道，再作图像灰度 化处理。9. 根据权利要求6所述的分离方法，其特征在于，求取动应力主应力与静应力主应力的 夹角，包括： 静应力与测点的几何关系确定动应力主应力方向与静应力主应力方向的夹角。10.根据权利要求6所述的分离方法，其特征在于，基于所述图像灰度值和所述夹角信 息，分离出测点处的静应力，包括： 通过公式分离出选取点处的静应力； 其中，A为叠加应力图像灰度值，B为动应力图像灰度值，C为静应力图像灰度值，0为动 应力主应力方向与静应力主应力方向的夹角。
【专利摘要】本发明涉及一种动态光弹性系统中动应力与静应力的分离方法，在一个实施例中，包括：采集透明固体中动应力与静应力叠加应力场光弹图像，以及静应力场光弹图像；选取光弹图像中分离动应力的测点，并分别读取该测点处叠加应力图像灰度值和静应力图像灰度值；求取动应力主应力与静应力主应力的夹角；基于图像灰度值和夹角信息，分离出测点处的动应力。在另一个实施例中，则采集动应力场光弹图像，选取光弹图像中分离静应力的点，并读取动应力图像灰度值，分离出选取点处的静应力。本申请实施例通过对光弹图像灰度值进行分析处理，可将固体内缺陷附近的静应力进行分离，或将缺陷附近的动应力进行分离，亦可推广到小动应力和小静应力的分离。
【IPC分类】G01L1/24
【公开号】CN105651433
【申请号】
【发明人】安志武, 胡中韬, 廉国选, 宋波, 陈秋颖, 毛捷, 王小民
【申请人】中国科学院声学研究所
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年12月30日