2022年10月20日，由新拓三維技術（深圳）有限公司自主研發(fā)出的高精度視頻引伸計XTDIC-VG系列新品正式發(fā)布。接下來，讓我們一起來回顧，這款視頻引伸計研發(fā)背后的歷程，以及突破多重技術難題，引領行業(yè)的背后研發(fā)故事。
西安交通大學機械學院教授梁晉老師：

先進制造的快速發(fā)展，涌現(xiàn)出大量的新材料、新結構、新工藝，后期需要對其性能進行快速、準確的檢測。

而我們現(xiàn)有的檢測方法，尤其在變形檢測方面還非常落后，無法滿足需求。例如我們在變形檢測方面，大部分采用應變片、接觸式、需要粘貼，我們現(xiàn)有的設計制造和加工都實現(xiàn)了三維數(shù)字化，而我們的檢測方法很多還采用一維、二維的方法。

為了解決這個問題，我們現(xiàn)在有非常方便的方法，是采用圖像和計算機技術來實現(xiàn)這種力學性能的檢測。

中國科學院金屬研究所先進鋼鐵部任少飛博士：

小尺寸拉伸通常是指標距1-10mm之間的試樣，它作為力學性能測試常見的手段，被廣泛應用于尺寸受限的材料，這類試樣在進行拉伸性能測試時，除了對夾具和載荷裝置有嚴格的要求，對引伸計也提出了嚴格的要求。

它要求引伸計也能適應小尺寸測量的工況，同時還能夠達到測試要求，傳統(tǒng)的機械引伸計雖然測量精度高，但是它并不適用于小尺寸拉伸，而光學視頻引伸計作為一種無需與力學傳感器相連接，沒有傳感器限制的、一種新型的引伸計，避免了與試樣的直接接觸，更適合小尺寸的拉伸。

新拓三維自主研發(fā)的、針對小尺寸拉伸的光學視頻引伸計，它的測量精度能夠滿足測試需求，安裝使用起來很方便，給我們的日常力學測試提供了許多便利，助力我們研究所先進鋼鐵部門的科研。

新拓三維研發(fā)總監(jiān)李磊剛博士：

1.新拓為什么要搞視頻引伸計？

近幾年，我們國家的工業(yè)體系質(zhì)量和水準不斷提高，對材料測試的儀器和方法提出了更高的要求，這就需要高端的產(chǎn)品來替代進口設備，這是中國企業(yè)的使命，更是新拓三維的使命所在。

近年來，我們國家的工業(yè)體系質(zhì)量和水準不斷提高，各種新結構、新材料、新工藝不斷的涌現(xiàn)和被應用，對測試的儀器和方法也提出了更高的要求。高端測試儀器一直是國內(nèi)工業(yè)發(fā)展中創(chuàng)新開發(fā)驗證的短板，在地緣政治和貿(mào)易保護下，高端儀器的國產(chǎn)化需求更加迫切。開發(fā)更貼合工況需求的國產(chǎn)替代設備，這是中國企業(yè)的使命，更是新拓三維的使命所在。

還有，視頻引伸計的技術核心在于如何快速且精準的進行圖像匹配，新拓團隊從13年就致力于全場DIC技術的研究和應用，對圖像匹配有深刻的理解和技術積累，所以，視頻引伸計的底層核心技術對新拓而言是比較簡單的。

我從2008年就開始從事光學測量技術的開發(fā)研究，博士期間的研究方向就是DIC技術及其應用。新拓三維團隊從13年就致力于三維全場DIC技術的研究和應用，在高校和科研機構用戶中積累了寶貴的行業(yè)應用經(jīng)驗。越來越多的用戶希望我們能夠提供操作更便捷高效的DIC視覺測量產(chǎn)品，許多試驗機品牌因為視覺測量基礎薄弱也希望我們能夠提供配套方案。也是在這些殷切的市場期望下，我們把三維全場DIC技術的研究積累進行了整合，最終開發(fā)了這套XTDIC-VG系列視頻引伸計產(chǎn)品，以回饋廣大用戶和合作伙伴，也希望能為加速國家工業(yè)制造水平升級貢獻一份力量。

新拓三維產(chǎn)品負責人柏曉春

1.據(jù)了解，目前國內(nèi)外已有相似視頻引伸計產(chǎn)品，我們產(chǎn)品的主要定位是什么？

國內(nèi)外確實已經(jīng)有相似產(chǎn)品，我們也基本都進行了調(diào)研，也和很多試驗機行業(yè)的品牌廠商進行了探討，最后我們總結視頻引伸計產(chǎn)品定位四個要點：簡單易用，穩(wěn)定可靠，高性能，接口豐富；

2.老大說挺簡單，但是據(jù)了解你們好像還搞了挺長是時間，為什么呢？

2D和3D方案的選擇，一直讓團隊很糾結，2D方案精度高但需要垂直正對測試試件進行觀測，3D方案適應性強但因是雙目匹配又精度有一定損失。最后，我們通過反復測試和迭代，繼承2D測量的高精度特性的同時，又擺脫了測頭必須垂直擺放的束縛，發(fā)明了2.5D測量方案，這個也是一個行業(yè)創(chuàng)新。

另外，我們花了大量時間來提高和驗證系統(tǒng)的精度和性能。行業(yè)標準是0.5級，我們的120幅面標品實際是可以做到0.2級，而且，我們還可以一秒采集計算1000幀，也是目前行業(yè)新高。

3.聽起來讓人信心滿滿啊，那么新拓三維的視頻引伸計產(chǎn)品繼續(xù)前進方向是什么？

我們會繼續(xù)圍繞客戶和工況需求打磨產(chǎn)品，細化工程應用同時逐步強化自動化測量，適時可能推出嵌入式產(chǎn)品。

新拓三維軟件開發(fā)工程師宋佳樂

1.時間緊，任務重，如何快速完成項目？

核心的匹配算法和畸變校正，這部分可以從DIC系統(tǒng)中無縫移植過來，這個比較省事兒。不過，軟件這塊兒，為了計算更快更穩(wěn)定，我們基本上重構了整個算法引擎，也優(yōu)化了數(shù)據(jù)管理，設計了適合工業(yè)現(xiàn)場的測量頭，項目雖然延期了，但把產(chǎn)品的高度卷起來了，交上了我們開發(fā)人員自己滿意的答卷。

2.最難的是哪個開發(fā)環(huán)節(jié)？

那肯定是多相機拼接，這個模塊基本上是推倒重做的。我們開發(fā)的不是常規(guī)的拼圖，用的是特征匹配接力，多大視野都可以實現(xiàn)無損拼接測量，保證0.5級精度。