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Die '''Bildkorrelation''' oder auch '''digitale Bildkorrelation''' ({{enS|''digital image correlation''}} oder kurz '''DIC''') ist ein kamerabasiertes Verfahren zur berührungslosen [[Verformung]]s<nowiki/>messung. Es wird überwiegend zur [[Materialprüfung]] und bei mechanischen Komponententests eingesetzt.
[[Datei:stereosystem.jpg|miniatur|upright=1.5|3D-Bildkorrelationssystem mit zwei Kameras]]

== Funktionsprinzip ==
Während der Verformung werden Bilder des Bauteils mit [[Industriekamera]]s aufgezeichnet:
* mit nur einer Kamera können Verschiebungen und Dehnungen in der Bauteilebene flacher Bauteile gemessen werden
* mit zwei Kameras können [[3D]]-Verschiebungen und Dehnungen auf beliebigen Objektgeometrien gemessen werden.
[[Datei:specklemuster.jpg|miniatur|upright=1.5|Verschiedene Verformungszustände einer Probenoberfläche mit [[Specklemuster]]]]
Die zu messende Objektoberfläche ist mit einem zufälligen Punktemuster versehen. Dies wird entweder von der natürlichen [[Oberflächengüte|Oberflächenstruktur]] der Probe erzeugt oder mit verschiedenen Verfahren aufgebracht.

Die [[Algorithmus|Algorithmen]] zur Bild[[korrelation]] arbeiten ähnlich wie [[Mustererkennung]]sverfahren und identifizieren das im Bild verschobene und verformte Muster in den aufgezeichneten Kamerabildern. Aus den gemessenen [[Pixel]][[koordinaten]] des Musters werden Verschiebungen und [[Dehnung]]en in der Bauteiloberfläche flächenhaft und mit hoher [[Präzision]] berechnet.

Die Bildkorrelation ermittelt anhand des an den Messstellen beobachteten Musterfließens die [[Dehnung #Logarithmische Dehnung|„wahre“ oder logarithmische Dehnung]].

Hingegen erfassen Messverfahren, die direkt den Abstand zwischen Messmarken bestimmen, die [[Dehnung #Technische Dehnung|technische Dehnung]] bezogen auf den Anfangsabstand der Messmarken.

== 3D-Messung mit Stereoaufbau ==
[[Datei:mehrfachkorrelation.jpg|miniatur|upright=1.5|Mehrfache Korrelation zur Messung von 3D-Koordinaten und Verformung]]
Ein 3D-Bildkorrelationssystem basiert auf der Kombination von Korrelationsverfahren mit [[Photogrammetrie]]. Dadurch werden an jedem Kamerapixel bzw. Oberflächenpunkt des Bauteils die entsprechenden 3D-Koordinaten des Objektes und der 3D-Verformung (Verschiebungsvektor) bestimmt.
Bei einem [[stereoskopisch]]en Aufbau mit zwei Kameras sind mehrere Korrelationen erforderlich. um die Geometrie und die Verformung/Verschiebung des Bauteils zu messen:
# Aus der Stereokorrelation zwischen linkem und rechtem Kamerabild werden die 3D-Koordinaten x,y,z berechnet.
# Aus der zeitlichen Korrelation, z. B. zwischen linkem Referenzbild und linkem Bild im verformten Zustand, wird die 3D-Verschiebung (u,v,w) berechnet.

== Siehe auch ==
* [[Zugversuch]]
* [[Dehnungssensor]]
* [[Bildverarbeitung]]

[[Datei:wingdeformation.gif|Mittels 3D-Bildkorrelation gemessene Dehnungsverteilung auf einem Modellflügel im Biegeversuch]] <br>
Mittels 3D-Bildkorrelation gemessene Dehnungsverteilung auf einem Modellflügel im Biegeversuch.

== Weblinks ==
* [http://www.limess.com/download/3D-TagOldenburg2003.pdf Kombination von Stereoskopie und digitalen Korrelationsverfahren zur Messung von Kontur, Verformung und Dehnung] (PDF; 699 kB)

[[Kategorie:Werkstoffprüfung]]
[[Kategorie:Optische Messtechnik]]

Bildkorrelation - Versionsgeschichte

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