随机误差 (产品供销 - 家具厨卫)
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随机误差 | |
DIC技术中术语“随机误差”和“噪声”是可以互换的，量化噪声的过程⼀般被称为本底噪声分析。本底噪声分析的基本思想是在与试验过程相同的条件下拍摄静⽌的DIC 散斑图像，并对其进⾏相关计算。当试样上没有施加任何⼒或位移的时候，对于那些需要有变形才能获得的QOI，所有测量到的值都是误差。在实际⼒学试验中，如果测量到的QOI⼩于静⽌图像的测量结果，此时没有办法将测量的QOI 与噪声区分开。 DIC 测量中很重要的误差来源是相机噪声。相机成像元件的噪声（即在观察静⽌物体时，其像素灰度值随着时间的波动），直接导致了DIC 测量结果的误差。因此，量化相机噪声（独⽴于量化DIC 测量结果的噪声）是很有意义的。但这通常在评估新的硬件是否适合DIC 测量时才有必要。最后，QOI 的本底噪声是⼀个很关键的指标，因此⽤户也可以选择忽略相机⾃⾝噪声的表征。 在DIC 测量的设计和执⾏过程中，评估本底噪声通常是⼀个多次迭代的过程，逐渐使⽤更加可靠的分析过程和指标。在设计测量的初期可以完成初步评估，以便选择相机、镜头和散斑制作⽅法等。在进⾏⼒学试验之前，可以在DIC 系统标定前的检查或系统最终检查阶段，进⾏第⼆次快速评估。在进⾏⼒学试验之后处理DIC 图像阶段，第三次评估本底噪声，以便评估⽤户⾃定义参数的影响并评估噪声与偏差间的折中。 为了撰写报告，最全⾯的本底噪声的评估必须与⼒学试验使⽤相同的物理条件（例如相机与镜头的选择、光源、相机温度、冷却空⽓或混合空⽓的风扇和试验机电源状态）和数据处理过程（即图像预滤波、⼦区尺⼨、步长、VSG 尺⼨、数据的时域和空域滤波等）。这意味着，⽤户选择的⽤于试样运动或变形图像的分析设置也必须被⽤于图像的本底噪声分析。因此最终的本底噪声分析通常在⼒学试验图像分析完成之后，但是在⼒学试验之前就应⽴即采集静⽌图像。 ⽤最终的⽤户⾃定义参数来分析标定过程之后获得的静⽌图像，使⽤与⼒学试验图像分析中相同的⽅式来计算所有的QOI。可以从两个角度来量化QOI 的随机误差：空间标准差和时间标准差。为了量化QOI 的空间标准差，计算每幅图像QOI的（空间）标准差，然后对时域上所有静⽌图像的空间标准差进⾏平均；为了量化时间标准差，计算每个⼦区的QOI 在时域上的标准差，然后对ROI 内所有⼦区的时间标准差取平均值。 虽然两种标准差看上去很相似，但是这两种标准差分别从不同的⾓度来考察本底噪声，分别强调了随空间变化的噪声和随时间变化的噪声。推荐同时计算空间标准差和时间标准差，并评估其中⼀个标准差是否明显⼤于另⼀个标准差。但是时间标准差和空间标准差通常都是很接近的，可以选择其中⼀个或两个的平均值来表征本底噪声。通常来说，⽔平⽅向和垂直⽅向的标准差很接近，但是推荐分别计算每个⽅向上QOI 的标准差，并选择⼆者间的最⼤值或平均值来进⾏量化。 在给定了QOI 的标准差之后，根据经验，可将本底噪声视为标准差的⼀个函数。例如⼀些应⽤要求将低于标准差三倍的所有测量到的变化值视为噪声，其他DIC软件可能会降低要求，将只有低于⼀倍标准差的波动才被视为噪声。 | |
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