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A prediction–correction method for fast and accurate initial displacement field estimation in digital image correlation

亚像素渲染 流离失所(心理学) 外推法 趋同(经济学) 算法 数字图像相关 计算机科学 位移场 数学 人工智能 统计 像素 光学 心理学 物理 有限元法 经济 心理治疗师 热力学 经济增长
作者
Hongfan Yang,Sihan Wang,Huanxiong Xia,Jianhua Liu,Aimin Wang,Yang Ye
出处
期刊:Measurement Science and Technology [IOP Publishing]
卷期号:33 (10): 105201-105201 被引量:9
标识
DOI:10.1088/1361-6501/ac7a06
摘要

Abstract Initial displacement estimation is one of the most critical issues in digital image correlation. A better initial value can greatly improve the convergence rate and accuracy of the algorithms with subpixel accuracy. This paper developed an efficient estimation method to yield high-quality initial displacement fields. This method finds the initial displacement of each subset in a prediction–correction way, in which the displacement of the seed point is found by exhaustive search, but the other subsets are first predicted by an extrapolation scheme and then corrected by a monotonous search strategy. This method was tested by extensive experiments and validated by comparing with the well-known exhaustive search and adaptive rood pattern search methods, and then it was combined with the inverse compositional Gauss–Newton algorithm to perform subpixel-optimization experiments. The results demonstrated excellent features of accuracy, effectiveness, and convergence. Finally, we presented a three-dimensional surface reconstruction experiment using the proposed method, obtaining a geometric accuracy with a relative error of 0.016%.
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