DIC介绍

数字图像相关法（DIC）是一种非接触式的高精度位移、用于全场形状、变形、运动测量的方法，也是现代光测量力学领域内最有应用前景的测量方法。其应用研究方向，正朝着从常规材料到新型材料的测量，从弹性问题测量到强塑性问题的测量，从常温到高温的测量，从宏观测量到微观测量的趋势发展。DIC方法在上世纪80年代初被提出，经过30多年众多学者的研究，技术上已经非常成熟。这种方法又被称为数字散斑相关法，它直接处理的对象是具有一定灰度分布的数字图像（散斑图），通过对比材料或者结构表面在变形前后的散斑图运用相关算法得到全场位移和应变。该方法对实验环境要求极为宽松，并且具有全场测量、抗干扰能力强、测量精度高等优点。

其基本测量原理如下图：

Seika公司（中文名：西华数码影像公司）作为一家专业从事智能影像分析系统设计的高科技公司，在DIC系统的研发设计上已有多年经验，并被全球众多的科研单位及院校所认可（中国独家代理商：武汉中创联达科技有限公司）。我们可以为您提供运用数字图像关联法开发的应变解析软件系统。通过比较分析样本变形前后的图像，可以对变形和弯曲的量、方向、分布等进行解析。通过使用本系统，能够以非接触的方式获取物体变形弯曲的数据并将其分布可视化。对于高速测量、微米单位测量等特殊环境下的测量需要，我们可以在包括软件、相机、照明、专用光学仪器等各个方面提供综合性的解决方案。

产品特点：

●能够测量坐标，位移，速度，应变，形状和变形 ●能够显示矢量图，轮廓图 ●支持的图像格式：FIFF 等 ●易于使用的直观界面 ●进程树结构

●丰富的后处理功能

●支持各种高速相机和高分辨率相机 ●系统支持日/英双语

●对应各种情况（离线/在线分析，3D 分析等） 应用：

计算精度

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数字图像相关法（DIC）是一种非接触式的高精度位移、用于全场形状、变形、运动测量的方法，也是现代光测量力学领域内最有应用前景的测量方法。其应用研究方向，正朝着从常规材料到新型材料的测量，从弹性问题测量到强塑性问题的测量，从常温到高温的测量，从宏观测量到微观测量的趋势发展。DIC 方法在上世纪80年代初被提出，经过30多年众多学者的研究，技术上已经非常成熟。这种方法又被称为数字散斑相关法，它直接处理的对象是具有一定灰度分布的数字图像（散斑图），通过对比材料或者结构表面在变形前后的散斑图运用相关算法得到. 运用数字图像关联法开发的应变解析软件系统。通过比较分析样本变形前后的图像，可以对变形和弯曲的量、方向、分布等进行解析。通过使用本系统，能够以非接触的方式获取物体变形弯曲的数据并将其分布可视化。对于高速测量、微米单位测量等特殊环境下的测量需要，我们可以在包括软件、相机、照明、专用光学仪器等各个方面提供综合性的解决方案。 产品特点： ●能够测量坐标，位移，速度，应变，形状和变形 ●能够显示矢量图，轮廓图 ●支持的图像格式：FIFF等 ●易于使用的直观界面

●进程树结构 ●丰富的后处理功能 ●支持各种高速相机和高分辨率相机 ●系统支持日/英双语 ●对应各种情况（离线/在线分析，3D分析等） 应用： 1.张力、压缩、扭转测试 2.破坏、冲击、掉落测试 3.热膨胀、热变形 4.显微镜下的微测试 图例如下：

武汉中创联达科技有限公司，专业从事光电子影像产品（低照度相机、高速摄像机，超高速摄像机，高分辨率相机及其图像分析软件）的销售、研发，提供特殊环境下的拍摄、成像服务。在以下应用领域提供产品：1、高速摄影（弹道学、碰撞实验、高速粒子运动实验PIV 、材料学、气囊膨胀实验、燃烧实验、电弧运动、离子束运动、流体力学、喷射实验、爆炸分析以及其他超高速运动领域）2、高分辨率成像（弹道学、粒子运动实验PIV 、工业质量检测、喷射实验、电泳现象、火焰分析）3、显微成像（微生物光学成像、分子细胞成像）4、低照度成像（燃烧实验、弹道学、碰撞实验、爆炸分析、天文学领域、微光成像、工业检测监视）5、光谱成像（红外感应范围应用、光源波谱分析）6、高速运动分析软件及PIV系统分析软件。

基于dic的非接触式全场应变测量系统设计设计

本科毕业设计（论文） 基于dic的非接触式全场应变测 量系统设计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

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学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日

dic应力应变检测仪应用于钙质砂剪切特性变形测量 随着我国基建技术的飞速发展，许多超级工程都让世界感到震撼。公路、桥梁、铁路等建设工程不断推进，重型车辆、飞机等交通工具的使用，对于公路的承载特性提出了更高要求。长周期交通荷载，易造成路基的变形沉降和损坏，在轮胎轧压、飞机在起飞、降落过程中，对路基产生冲剪效应。 在路基工程设计时，要考虑路基沉降变形，路基内部土层的受力和变形特点。另外，岛礁特殊的地理条件，路基的填筑需考虑钙质砂砾在路基受荷条件下的变形和颗粒破碎问题，水位升降、雨水淋滤蒸发等对路基结构性的影响。 复杂多变的交通荷载是工程设计时考虑的难题，设计不当会对道路路基产生影响，影响交通工具行驶安全。山东某大学进行钙质砂剪切特性实验研究，采用新拓三维DIC技术实时采集数据，分析钙质砂在常压和高压下的位移、应力、应变等特性，研究成果可为交通、岛礁工程建设提供借鉴，也可为路基结构的研究提供参考。 钙质砂剪切特性实验 剪切特性试验是研究土力学性质最常用的试验手段之一，所获得的应力-应变曲线是建立本构模型的基础。以下左图为直剪试验仪器，右图为岛礁附近海域选取的试验用钙质砂。

钙质砂试样 试验之前在试验机中放入少量砂石，利用DIC技术采集计算一组静态实验，分析砂石原色在玻璃平面下的图案能不能用系统计算出来。通过计算数据反馈，确定砂石不需要着色处理即可计算分析。 本次研究开展了多组室内直剪试验，包括了不同剪切应力、不同砂石颗粒度和不同法相加载方式环境下实验。通过在直剪过程中的数据采集，对影响钙质砂抗剪强度的各种因素如应力、饱和度、密度等进行了总结，分析出钙质砂试样的剪切特征。

微分干涉差显微镜(differential interference contrast )又称Nomarski相差显微镜，其优点是能显示结构的三维立体投影影像。与相差显微镜相比，标本可略厚一点，折射率差别更大，故影像的立体感更强。 微分干涉差显微镜利用的是偏振光，这些光经棱镜折射后分成两束，在不同时间经过样品的相邻部位，然后在经过另一棱镜将这两束光汇合，从样品中厚度上的微小区别就会转化成明暗区别，增加了样品反差并且具有很强的立体感。 微分干涉显微镜能使细胞核及较大的细胞器如线粒体等具有较强的立体感，比较适合于显微操作。目前多用于基因注入、核移植、转基因动物等生物工程的显微操作。将微分干涉差显微镜接上录象机，可以观察活细胞中的颗粒及细胞器的运动。 这些薄膜与周围的水介质之间的折射率差异非常小，用普通的光学显微镜来成像显得捉襟见肘；然而DIC利用的是偏振光，这些光经棱镜折射后分成两束，在不同时间经过样品的相邻部位，然后在经过另一棱镜将这两束光汇合，从样品中厚度上的微小区别就会转化成明暗区别，增加了样品反差并且具有很强的立体感，从而实现清晰的成像。 德国物理学家Sauerbrey通过大量的研究发现厚度剪切压电石英晶体的谐振频率变化Δf与在晶体表面均匀吸附的刚性物的质量Δm之间存在着比例关系，他在1959年给出了Sauerbrey 方程： 式中f为晶体的固有谐振频率，又叫基频率, ( Hz), m 为晶体表面涂层质量(g), △ f 为晶体谐振频率的变化量，A为涂层面积(cm2)。 流式细胞仪： 粒子折射激光产生光信号。散射光不依赖任何细胞样品的制备技术，因此被称为细胞的物理特性，即细胞的大小和内部结构。散射光与细胞膜，核膜以及细胞结构的折射性、颗粒性密切相关，细胞形状和表面形貌也对其产生影响。前向角散射（FSC）光宇被测细胞的大小和面积有关，检测的是激光束照射方向宇手机散射光信号的光电倍增轴向方向的散射光信号。FSC不受细胞荧光染色的影响，常用于免疫表型分析的信号处理。侧向角散射（SSC）光宇被测细胞的颗粒密度和内部结构有关，对细胞膜、胞质和核膜的折射率更为敏感。SSC收集与激光束正交90度方向的散射光信号。图3-21细胞的光散射特性上述两种信号都是来自于激光源光束，目前采用这两个参数组合，可区分不同种类的细胞亚群，同时可获得细胞相关的重要信息，下图（图3-2）为FSC和SSc组成的二维散点图，从图中可以很容易的把全

用于下一代3DIC的晶圆熔融键合技术 在晶圆熔融键合技术上的最新进展已显示了它在提升键合对准精度上的能力在过去的30年中，尺寸缩小和摩尔定律已成为硅平面工艺领域推动成本降低的主要动力。在这期间，主要的技术进步都已在CMOS工艺中获得了应用。最近的一些技术进展已经变得极其复杂，包括有多重光刻图形化、新的应变增强材料和金属氧化物栅介质等。尽管在工程和材料科学上已经取得了这些重大的成就，经常被预测的所谓阻碍半导体产业发展的“红砖墙”还是很快会再一次出现，需要采取措施来加以应对。事实上，一些半导体供应商指出经济性上的“红砖墙”在采用22nm技术节点时就已经出现，继续缩小尺寸已经不能降低单位晶体管的成本。如今，越来越难以找到一种解决方案来满足在增加器件性能的同时又能降低成本的要求。 光刻尺寸的进一步缩小会相应增加IC制造的复杂性，并且必须要使用日益昂贵的光刻设备，同时也会引入更多的图形化工序。3DIC集成提供了一种能在满足下一代器件性能/成本需求的同时，又避免了采用进一步缩小光刻尺寸的解决路径。在另一方面，3DIC集成还使半导体业界可以继续使用具有较低复杂性的工艺，在保持一个较为宽松栅长的情况下来提升芯片的性能，而这些都不需要增加额外的成本。 尽管对于3DIC集成的初步展望还是有些模糊，但还是对它的一些集成途径来进行了分类，以在第三个维度上对未来的发展做出清晰的观察。目前3DIC集成所处的状态有点类似于穿越阿尔卑斯山脉，可以有不同的选项来越过山脉区域：明智地利用山谷；更加直接但也更危险地攀登和翻越；花大力气修建隧道来进行穿越。最终最为经济的工艺路线将会是组合了所有这三种途径的结合体。在3DIC 领域我们看到现在正在出现一种类似的工艺过程，一些3D器件是在工艺制造过程的中期(MEOL)来形成立体结构的，而另一些是在工艺制造过程的后期（BEOL）通过芯片叠层来实现的。在未来，一些3D堆叠工序也将会向工艺上游推进而在工艺制造过程的前期（FEOL）中来完成。制造商会依据目标器件的类型、市场的规模和工艺的复杂程度来选择究竟采用何种工艺路线。3DIC集成最具有成本优势的方法应该是上述这三种工艺路线的结合。这就是说，未来对于很多应用场合，在前道制造工艺（FEOL）中实现实现3DIC集成将具有更大的潜力来帮助降低成本、提升性能和提高能耗效率。 前道工艺（FEOL）目前仍然被看作为一个纯粹的平面工艺，它是在硅衬底材料上实现器件的功能/性能。然而，许多具有创新性的工艺和材料，例如SiGe和其他材料的外延层，已经引入到前道工艺（FEOL）中来提升器件的性能。因此，平面和3D堆叠的界限已经开始变得模糊，并且这也为异质器件集成（例如制作在存储器上的存储器，制作在逻辑器件上的存储器等等）的广泛应用和发展铺平了道路。 图1. 在前道工艺（FEOL）中实现不同3D集成结构的对比 图1列出了在前道工艺（FEOL）中实现不同3D集成结构的概览。第一种集成方案是逐层进行外

DIC是一种非接触式的高精度位移、用于全场形状、变形、运动测量的方法，也是现代光测量力学领域内最有应用前景的测量方法。其应用研究方向，正朝着从常规材料到新型材料的测量，从弹性问题测量到强塑性问题的测量，从常温到高温的测量，从宏观测量到微观测量的趋势发展。DIC方法在上世纪80年代初被提出，经过30多年众多学者的研究，DIC 技术上已经非常成熟。这种方法又被称为数字散斑相关法，它直接处理的对象是具有一定灰度分布的数字图像（散斑图），通过对比材料或者结构表面在变形前后的散斑图运用相关算法得到全场位移和应变。该方法对实验环境要求极为宽松，并且具有全场测量、抗干扰能力强、测量精度高等优点。 其基本测量原理如下图： 用于固体材料和结构表面位移、变形和形貌测量的数字图像相关方法(Digital image correlation, DIC)是一种基于数字图像处理和数值计算的非干涉变形测量方法，与其它基于

相干光波干涉原理的光测方法（如电子散斑干涉、云纹干涉法）相比，数字图像相关方法具有其明显和独特的优势： 1）仅需要一个（2D DIC）或两个数字相机(3D DIC)拍摄变形前后被测物体表面的数字图像，其光路布置、测量过程和试样准备简单； 2）无需激光照明和隔振，对测量环境要求较低； 3）可与不同时间分辨率和空间分辨率的数字成像设备（如高速摄像机、光学显微镜、扫描电子显微镜）直接结合，因此适用测量范围广泛。可以说，数字图像相关方法是当前实验力学领域最活跃也最受关注的光测力学方法之一，作为一种灵活、有效和功能强大的变形测量手段，数字图像相关方法在各种材料和结构表面变形测量、力学和物理参数表征以及验证力学理论和有限元分析的正确性等方面获得了无数令人影响深刻的成功应用。 以上就是关于关于DIC数字图像相关法的介绍，如果想了解更多关于DIC的资料，欢迎咨询武汉中创联达科技有限公司。