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Digital Image Correlation (DIC) 是一種非接觸式光學測量技術,廣泛應用於工程、材料科學和生物力學領域,用於分析材料和結構在各種條件下的變形、應變和位移。
DIC 的原理
比較測試物件變形前後表面的數位影像。高解析度相機捕捉這些影像,專門的軟體分析它們之間的差異,以計算表面位移和應變。
- 表面圖案:物體的表面必須具有隨機的、高對比的圖案(如散斑圖案)。如果天然紋理不足,可以採用人工圖案(例如噴漆或黏合斑點)。
- 影像擷取:一個攝影機或多個攝影機捕捉物體在不同變形階段的影像。
- 相關演算法:該軟體將影像劃分為小區域(稱為子集),並使用相關演算法追蹤它們在影像之間的移動。
- 輸出:結果是物體表面位移和應變的全場圖。
DIC 的相關應用
- 結構測試:分析橋樑、建築物和其他結構的變形。
- 材料測試:表徵金屬、聚合物和複合材料的機械性質。
- 生物力學:研究骨骼、軟組織或義肢的應變模式。
- 航空航太:在高應力條件下測試零件,例如機翼和渦輪葉片。
- 研究與開發:研究新型材料及其在負荷下的行為。
優點
- 非接觸式:與物體沒有物理連接,防止干擾。
- 全場測量:與應變儀等基於點的方法不同,提供整個表面的詳細變形圖。
- 高精度:捕獲微米級位移和應變。
- 多功能:適用於複雜的幾何形狀和各種材料,無論尺寸為何。
- 設定簡單:只需要相機、光源和軟體。