非接触视频测量仪用户使用手册

1、非接触式应变位移测量分析系统用户使用手册（中文版）北京天禾沐电子技术有限责任公司Tangram Electronic Engineering北京市海淀区花园路六号应物会议中心B座339室 邮编:100088电话:(010)82034475 62061100 传真:(010)62061101 Eail:Bai.hua目录1简介12安装22.1视频测量仪软件的安装/升级22.2许可证密匙加密狗42.3启动视频测量仪应用程序软件43连接摄像机与电压输入/输出模块53.1摄像机53.2电压输入/输出模块74快速启动指南84.1连接相机和电压输入/输出模块84.2启动视频测量仪的应用程序84.3 视频输

2、入的配置84.4选择目标点94.5选择进行何种测量104.6 执行测量125如何使用视频测量仪135.1 概况135.2 步骤145.3 保存和装载配置225.4测量结果文件235.5 存档235.6 选项与设置246 选择好的目标点336.1不同的目标点类型336.2 目标点大小346.3参考点的位置347 照明、镜头与相机的设置367.1 获得最佳照明367.2选择合适的镜头367.3 安装摄像机377.4 设置快门速度和光圈388 将信号连接到电压输入/输出模块398.1 模拟输入398.2 数字输入408.3 模拟输出408.4 数字输出409 使用外触发源419.1 为什么使用外触发

3、源419.2 如何配置外触发4110 转换像素为实际物理单位4210.1 采用一个已知的距离4210.2 采用一个已知的位移4211 测量参考4311.1 Time时间4311.2 Position位置4311.3 X坐标4311.4 Y坐标4411.5 Distance距离4411.6 Displacement位移4411.7 Extensometer引伸计4511.8 Strain应变（%）4611.9 Poissons Ratio泊松比4611.10Standard Material Test标准材料测试4711.11 Rotation旋转4812 设备的引脚4912.1 电压输入/输出

4、模块4912.2 摄像机49英国IMETRUM公司1简介视频测量仪是一个非常灵活的测量平面材料、部件和结构的二维位移与应变的设备。可通过摄像机进行实时测量，或对录像文件进行后期测量。该系统针对每一个用户自定义的目标点进行高精度的跟踪。目标点可被选在图像上任意位置，并可对多达100个典型的目标点进行实时跟踪。视频测量仪器是基于目标点的位置进行测量的。例如：视频测量仪可测量：l 目标点的位置l 两个目标点之间的距离l 目标点从起始位置产生的位移l 两个目标之间的应变l 由两个目标所定义的矢量的旋转图1显示的是由摄像机拍摄的具有散斑图样的拉伸测试试样。两个目标点（以红色显示）已由用户选定。两个目标点

5、间的纵向应变很容易被测量。图1 由摄像机所拍下的典型拉伸测试试样北京天禾沐电子技术有限责任公司 电话传真：62061101电邮：bai.hua 492安装2.1视频测量仪软件的安装/升级如果你是初次安装软件，在没有安装完所有必须的驱动之前，不要连接任何相机或者数据采集模块到您的电脑。在您的安装光盘上Drivers文件夹里，能够找到所需的驱动。在安装软件和驱动程序的时候你必须以管理员的身份登录到你的电脑上。如果你要从Imetrum网站上下载视频测量软件，找到下载的setup.exe文件并双击它。将会启动视频测量仪的安装程序。如果你的视频测量软件是由光盘提供的，插入光盘

6、到光驱，这样视频测量仪的安装程序将会自动启动。如果安装程序无法启动，找到光盘里的setup.exe文件，双击它就会启动视频测量仪的安装程序。安装程序会有如下显示。点击Next以启动安装程序。阅读最终用户许可协议，选择是否同意接受该特许的条款。点击Next继续。输入你的全名和你的公司名称。然后输入你的25个字符的密码，然后点击Next.点击Install开始安装。安装现在开始。该软件被安装的同时，将显示进度指示器。安装已完成。点击Finish退出。2.2许可证密匙加密狗在启动应用软件程序前必须将Imetrum视频测量仪许可证密匙连接在电脑的USB接口。许可证密码是不能在多个系统之间转换的：一个单

7、独的许可证密匙只支持一个系统。当视频测量软件运行时必须保证许可证密匙已连接在电脑上。2.3启动视频测量仪应用程序软件从Start菜单，选择Imetrum然后点进Video Gauge。将会启动该应用软件程序。或者，双击桌面上的Video Gauge快捷方式。在启动视频测量仪的软件程序之前，确保所有的相机和电压输入/输出模块都连接到电脑上。当视频测量软件在运行的时候不要连接/断开相机或电压输入/输出模块。3连接摄像机与电压输入/输出模块在连接/断开相机或电压输入/输出模块之前，请确保视频测量软件不在运行状态。一定要完全确定相机的电源和USB电压输入/输出模块是与已启动的电脑连接/断开。3.1摄像

8、机如果你有一部简单系统的笔记本，并提供了PCMCIA或ExpressCard的火线适配器，那么你现在必须把它插入到笔记本电脑的PCMCIA或ExpressCard插槽。你还必须连接火线适配器的电源和插头连接在一起。将火线电缆的一端连在相机上，另一端连在火线适配器上的火线接口上。如果摄像机连接正确，它背面的绿灯将会发亮。初次连接为了完成驱动程序的安装，当初次连接相机的时候你必须以管理员的身份登录到电脑上。如果有必要，断开相机，以管理员身份注销并再次登录。如果你正在采用DirectX的WDM驱动程序的方式首次把摄像机连接到系统中去，那么将会出现Found New Hardware Wizard选择

9、No, not this time，然后点击Next.选择Install from a list or specific location，然后点击Next.S选择Don't search. I will choose the driver to install，然后点击Next.从相机的清单里选一款和你相机完全匹配的型号，例如Sony 1394 XCDSX910 (Feb 8 '05)。然后点击Next.此对话框出现。如果是，点击Continue Anyway。点击Finish以完成驱动程序的安装。现在可以使用相机。3.2电压输入/输出模块将USB线的一端与电压输入/输出模块

10、连接。另一端接在电脑USB接口上。USB线 的两端是不一样的，不能连接错误。初次连接为了完成驱动程序的安装，当初次连接相机的时候你必须以管理员的身份登录到电脑上。如果有必要，断开相机，以管理员身份注销并再次登录。如果你是初次将电压输入/输出模块连接到系统上的，会出现Found New Hardware Wizard”。选择No, not this time,然后点击Next.选择Install the software automatically,然后点击Next，按照屏幕上的说明进行操作。4快速启动指南本指导将示范如何测量2个被测点间的应变，以一个简单的力学拉伸试验为例。4.1连接相机和电压

11、输入/输出模块按第3章所描述的连接相机和电压输入/输出模块。如果您没有摄像机，这不用担心，因为你还能使用视频测量仪对已拍摄的视频文件进行后期处理。4.2启动视频测量仪的应用程序从Start菜单，选择Imetrum然后点进Video Gauge。将会启动该应用软件程序。或者，双击桌面上的Video Gauge快捷方式。4.3 视频输入的配置点击导航栏上的按钮将会出现控制面板，显示如下。它上面列出了8个可用的视频输入通道，并表示是哪一个相机与它们连接在一起。在相机栏，点击视频通道，会出现一个下拉式列表，列表中显示了所有可用的相机。用这种方式，您可以选择把哪一个相机连接到8个视频通道中任一个通道。在

12、默认情况下，视频测量仪将是动态模式，如果你连接了一个摄像头就会从相机的视频窗口里看见图像。切换到后期处理（例如，你没有连接相机的话），点击模式菜单选项（在主菜单栏的上方）并选择后期处理。如果选择了后期处理，你现在就需要浏览录像文件。在控制面板中，点击相机栏里的1频道，会出现一个下拉框。选择浏览会有如下显示。会有一个对话框，让你选择你的录像文件。这时录像将会在视频窗口中显示。在应用程序的底部，将会出现一个录像播放控制栏。这个控制栏允许你暂停、播放以及回放录像。同时也显示目前的播放位置，以及录像的总长度。4.4选择目标点点击导航栏上的按钮。控制面板会有如下显示。会出现类似这样的工具栏：工具栏上的按

13、钮从左往右指的是：l Pointer移动目标点和调整目标点l Add添加新的目标点l Delete删除目标点l Snapshot抓拍所有的目标点我们现在添加两个目标点，来测量它们之间的应变。点击添加按钮，然后在视频窗口点击一次添加一个目标。第二次点击添加第二个目标。如果你想移动或调整任意一个目标，点击箭头按钮然后按通常的方式用鼠标拖动和调整目标。当你选定了尺寸和位置合适的目标，请按一下抓拍按钮。就会将所拍下来的所有目标都添加到视频频道。如果不在抓拍状态，视频测量仪将不能够对目标进行跟踪。列在控制面板里的两个目标显示如下。最后一栏所显示的是每个目标是否已被抓拍。当抓拍成功时，红色（）的将转换成绿

14、色的标记（）。4.5选择进行何种测量按导航栏上的按钮。会出现如下显示的控制面板：在控制面板中，点击添加（Add）按钮。将会出现如下的一个新对话框。使用功能下拉键选择应变（%）。然后使用下拉菜单中的第一项目标和第二项目标来选择各自的目标1和目标2.现在点击添加然后结束。控制面板上将会显示如下的应变测量目录：4.6 执行测量点击导航栏上的按钮。控制面板上会有如下显示。当前时间是118.5147秒及应变率是0.0460656.在过去的25项案例中应变测量的有效值偏差是0.0013.如果你有应变常数（比如先前被记载的案例），那这就是一个很好的测量分辨率的指示器。记录和停止按钮一般是用来控制所载入文件的

15、结果。通常情况下，前后顺序是:l 点击 Recordl 等待几秒，用于测量初始的标距长度l 启动试验机开始测试l 待测试完毕后停止试验机l 点击 Stop当测试完毕后最好从导航栏上选择任意一项。在跟踪目标时这将会停止所用的CPU应用程序。5如何使用视频测量仪5.1 概况视频测量仪的主要应用程序窗口如下所示。应用程序窗口有三个主要部分：l 视频窗口显示的是来自相机或录像文件里的图像。如果你连接了多个相机或多个录像文件，每个录像都显现出一个窗口。视频窗口包括缩放控制按钮和图像滚动栏。l 控制面板显示的各种信息和配置应用程序的相关设置。l 导航栏从上到下依次逐步完成视频测量仪的设置。控制面板里的选项

16、会根据导航栏中所选择的项目不同而不同。导航栏：在应用程序窗口的左侧是导航栏。导航栏是用来完成视频配置的步骤。这七个步骤是：1 配置模拟和数字输入（数据采集中）2 从相机和录像文件里配置视频输入3 选择目标点4 选择测量内容，例如应变、位移、间距5 设置测试结果的图像6 设置模拟和数字输出7 开始测量这不一定要经过所有的步骤。例如，快速入门教程中的第4章不用操作与模拟和数字输入或输出有关的任何一步（第1步和第6步）动态模式和后期处理模式视频测量仪的操作有两种模式l 实时摄像机的实时现场处理l 后处理视频文件的后期处理运行视频测量仪应用软件程序后，在默认情况下，是动态模式。转换成后期处理模式（例如

17、，你没有连接摄像机），点击模式菜单选项选择后期处理。5.2 步骤第1步 模拟和数字输入（数据采集输入）点击导航栏上的按钮设置模拟和数字输入。视频测量仪能处理32位模拟输入和16位数字输入。这些输入被列入控制面板里，如下所示：双击“Analogue Channel”（模拟通道）， 在输入栏中你能将其重新命名。例如，如果模拟输入；来自试验机的测压元件，你可以给次频道重命名为“Load（N）”（载荷）。电压输入/输出模块的输入通道从0开始编号（例如：0-7），并且，每一个输入通道有螺丝端子和BNC接头。它们被成为“物理输入”。如果你点击“input”栏，将会出现一个下拉列表，显示输入/输出模块中所有

18、可用的物理输入。这就像一个接线板一样，使你能够选择哪一个物理输入连接到任意一个视频测量仪的输入端。 “units/volt”栏目包含一个换算系数，用于把电压值转化为实际的物理单位（比如：牛）。双击此栏，设置所需要的转换系数。 “offset (volts)”栏可以让你设定一个零偏移量。该模拟输入计算公式为：（输入电压偏移量）X换算系数最后两栏说明输入值是否显示在屏幕上并将测试结果分别记录归档。一个红点（ ）表明数值将不会被显示，一个绿色的对号 () 表明数值将被显示。只需单击此栏，即可开启。第二步 视频输入点击按钮设置视频输入。视频测量仪能支持多达8个的视频输入频道。它们将被列在控制面板中，如

19、下所示：当处在动态模式时，可用来录像。当处于后期处理模式时，视频输入的是录像文件（AVI格式）。点击视频输入的“Camera”栏，选择视频的来源。如果在动态模式，目前与该系统连接的所有相机将会显示在下拉列表中。当处于后期处理模式时将会出现选择浏览录像文件（AVI格式）。第三步 目标点在导航栏上点击按钮，使用此工具在视频图像里选择被测目标点。控制面板上会有如下显示。同时会显示出这样的工具栏：工具栏上按钮的作用从左往右是：l Pointer 移动目标点及调整目标l Add 添加新的目标l Delete 删除目标l Snapshot 抓拍所有的目标添加一个新的被测目标点，请点击工具栏上按钮“add”

20、，然后在视频图像里点击某一点。将会在你所点的地方添加一个新被测目标点。这个目标点将以红色方形框显示在视频窗口上，也将被列在控制面板里。你可按自己的需求添加更多的被测目标点。移动或调整目标，请点击工具栏上按钮“Pointer”，在里面点一下选择目标，然后按住鼠标左键并移动鼠标将目标拖进一个新的位置，或对原先的尺寸进行拖拉调整它的大小。删除目标，请点击工具栏上的按钮“Delete”，然后点击里面的一个目标。此目标将被删除。当你选中了大小及位置合适的被测目标点，请点击按钮“Snapshot”，将会把所有的目标点都抓拍下来。除非是启动了抓拍，不然视频测量仪将无法对目标点进行跟踪。目标点在控制面板上的显

21、示如下。双击“target”栏可将其更改成新的名称。目标点的X和Y坐标可分别双击X和Y栏设定为特定值，然后输入所需的坐标值。在“Channel”栏显示的是哪一个视频通道的目标。最后一栏()说明每个目标是否已被抓拍上。红点标记( )转变成为一个绿色勾( )时，说明已被抓拍成功。如果一个目标被移动或被调整，你将需要对这一个目标进行抓拍。第四步 测量点击导航栏上的按钮对测量系统进行设置。控制面板上会有如下显示：添加新的测量请点击添加按钮。对话框如下显示：点击功能下拉列表，选择你需要的测量（第11章是有效测量的全部细节）。这是选择的一个应变测量的案例。每一个测量将会有一个默认的名称显示在标记栏里。如果

22、需要的话你可以很容易的在标记栏中输入新名称。根据测量选项而定，你可能需要设置几个参数。（对于应变测量你所指定的必须是被用来进行应变测量的两个目标点。）要指定一个数值，只需在第二栏旁边的指定参数那点击一下。指定参数后，点击添加按钮。在控制面板列表里将显示出刚刚设置的测量。你可以按照自己的需要添加更多的测量。只需要从功能下拉列表里选择其它的测量，指定参数并点击添加按钮。一旦所有的测量要求被添加上，点击关闭按钮。所有被添加上的测量将显示在控制面板里，如下。要删除一个测量，在控制面板里选上并点击它，然后点击删除按钮。要修改一个测量，就在控制面板的列表里双击它。最后两栏表明测量值是否已被分别显示在测量结

23、果记录文档里。红色圆点（ ）表示测量值没有被显示，绿色标记( )表示将被记录。要转换状态只需要在栏里点击一下。第五步 曲线图在导航栏上点击按钮，会显示出来结果的图标进行设置。在控制面板中会列出所有被定义的曲线图，如下：要添加新的曲线，点击添加按钮。一个新的项目会出现在列表里，在X和Y栏之间呈现出“select”。然后点击它，表明是在X栏里选择测量会有X坐标的绘制图。所测量的一个下拉列表将有如下显示。同样，点击Y栏选择测量会有Y坐标的绘制图。该图将在控制面板里被列出来，如下。如果需要就点击添加按钮以便获得更多的曲线图。删除一个图形，在控制面板里选择并点击，然后点击删除按钮。点击X和Y栏，你可以对

24、其测量绘制的图表进行更改，从下拉列表里选择不同的测量。第六步 模拟和数字输出（数据采集输出）点击导航栏上的按钮，设置模拟和数字输出。视频测量仪软件能处理32位模拟输出和16位数字输出。这些输出值会在控制面板里列出来，如下：电压输入/输出模块的输入通道从0开始编号（例如：015），并且，每一个输入通道有螺丝端子和BNC接头。这些被称为“物理输出”。如果你点击“Output”栏，将会出现一个下拉列表，显示输入/输出模块中所有可用的物理输出。这就像一个接线板一样，使你能够选择哪一个物理输出连接到任意一个视频测量仪的输出端。点击“connect to column”栏，出现一个下拉列表，从中选择哪一个

25、测量控制电压输出。模拟输出有另外两栏，“Units / Volt”和“Offset (units)“。该“units/volt”栏包含一个换算系数，用于将实际物理单位（如：百分比应变）转换为电压值。双击此栏设置换算系数。在“offset (units)”栏你可以设置一个零偏移量。模拟输出计算公式是：（测量值偏移量）×换算系数数字输出有两个状态：开启或关闭。输出状态通过对比测量值和一个阈值的大小而定。例如，如果测量值比阈值大，则输出处于开启状态，否则将处于关闭状态。通过点击“condition”栏，可以选择对比条件，一个下拉列表将会出现，从中可以合适的对比条件（例如：小于、大于、等于等

26、等）。双击“Threshold”栏，输入数值来设置阈值。第七步 运行测试点击按钮，开启测试运行中。该系统开始进行测量。测定值将显示在控制面板中，如下显示的电流负荷21.5114KN，测试已运行了75.32220秒，应变测量是1.44732% “RMS noise”栏显示出当前测量的噪声水平。RMS的值是通过分析前面的50个测量数据计算出来的。当然，只有在一个静止状态时，比如在载荷为零的时候，它才比较有意义。开始记录测量，将结果储存到文件中，点击“Record”按钮（稍后将转换“Stop”按钮）。此结果的文件名是有视频测量仪软件自动生成的，每个测试完后都自动生成一个序列号码。文件名显示在控制面板

27、里的“输出文件”部分，这样的话就是“拉力测试1文件”。（见第5.4节详细描述如何生成文件名。）创建日期和当前文件的容量也会显示出来。完成测量结果的记录后，点击“Stop”按钮。这时在文件名里的序号会增加，准备记录下一个文件。也可以将整个测试都保存成录像。这样能够在日后通过后期处理模式再次分析测试。点击“Record”按钮前确保“Archive”已被划勾，依此来保存实验录像。视频数据和模拟电压输入都将被记录到光盘里的文件中。5.3 保存和装载配置保存当前的配置，点击主菜单上的“File”之后，按以下所示“Save”或者“Save As”。这将把当前配置保存在视频测量仪的文档文件里。该文件所包含的

28、设置关系到：l Analogue & digital inputs模拟和数字输出l Video inputs视频输入l Targets被测目标点l Measurements测量l Graphs图l Analogue & digital outputs模拟和数字输出如果您的当前配置还未保存，在你开始运行测量时系统会提示保存。您选择的文件名将自动成为测量结果文件的名称。如需回复配置，请执行以下操作之一：l 双击视频测量仪文档文件(.vdg)。将启动应用软件和装载的配置。l 启动视频测量仪应用软件系统。点击主菜单上的“File”之后“Open”。让你浏览的视频测量文档的对话框会显示出

29、来。选择你需要打开的文件，然后点击“Open”加载配置。5.4测量结果文件测量结果文件包含的是从测试中获得的测量值。它们是可被查看的简单的文档，记事本或直接转换成的表格。如下所列：测量值是纵向排列。每一行包括每一次测量所用时间的秒数和当时的数值。此记录的文件名是自动生成的。名称都基于视频测量仪文档文件的序号后缀。例如，如果视频测量的文件保存为“tensile test.vdg”，最后文件会被创建为“tensile test1. txt”，“tensile test2. txt”，等等。5.5 存档在测试过程中，可以记录整个实验过程。只需在点击“Record”按钮之前，选择“Archive”选项

30、，即可创建存档。存档文件包括以下文件：l 每个视频频道的一个视频文件l 所有电压输入的记录文件(.daq)l 视频测量仪文件(.vdg)包含测试的所有设置保存文件的文件名是基于视频文件的文件名加上一个序号后缀（就像记录文件）。例如，如果视频测量文件被保存为tensile test.vdg，存档文件将被创建为：l tensile test1.chan1.avi多媒体文件格式l tensile test1.daq 数据采集l tensile test1.vdg 5.6 选项与设置在“Options”对话框中，你可以配置附加的硬件（如相机和电压输入/输出模块），并可改变各项设置，用以控制视频测量分析

31、软件。打开“Options”对话框，点击主菜单栏的“Edit”，然后点击“Options”。复选框里包含的一些设定会在以下章节中进行描述。一些设定有可能会丢失，这取决于那种硬件设备连接到系统上。NI-DAQmx 设置这个设定可配置USB电压输入/输出模块。外触发器(External trigger)当电压输入端被采集的时候，选择是否对外部数字触发器控制。电压输入信号的采集可沿数字触发信号的上升沿或下降沿。4个中的任意一个都是可供选择的触发源。信号类型(Signal type)选择模拟电压输入类型是“有区别”，“不参考单端”或“参考单端”。设定出的信号类型应该是与你的模拟电压电源相匹配。模拟输入

32、范围(Analogue input range)为每个电压输入频道选择输入电压范围。点击一个模拟频道的“Range”栏，下拉列表中的可用范围将显示出来。为了达到最好的分辨率，按照你的模拟电压电源选择匹配的范围。DirectX相机设置此标签允许您配置DirectX兼容的视频摄像机。通常这些相机具有USB或1394接口，并且必须有一个WDM驱动程序。与该系统相连的所有DirectX兼容相机都会出现在列表上。单击图标，更改相机的曝光设定（快门速度、亮度和触发）。点击图标，设置相机的格式（帧频和分辨率）。点击图标后，会出现以下对话框。这个对话框有两个选项卡：“Camera control”和“Vide

33、o Proc Amp”。“Camera control”选项卡允许你设置相机的快门速度，以及使用外部数字触发。快门(shutter)使用滑块手动调整快门速度。当你移动滑块的时候，你能在视频窗口看见图像亮度的变化。点击靠近快门速度滑块的“Auto”选项，开启相机的自动曝光系统，以自动控制快门速度。此功能在照明状态的环境中很有用，慢慢改变变动的程度变化会很大。触发器(trigger)点击“Enable”方块激活相机的外部数字触发。有了这个功能，相机每次会拍到一个单一图像，数字脉冲是适用于相机的触发输入。当“Mode”设置为0时，快门速度仍然是通过“Shutter”设置控制的，但是当设置为1时，快门

34、速度是由应用数字触发脉冲的长度控制的。当触发器被禁用时，相机将以一个固定的帧率进行工作。许多相机可以根据自己的拍摄频率，通过他们的触发连接器输出一个信号。在多个相机的系统里，可以利用一台摄像机输出触发信号，以此来控制其他相机的触发输入，从而确保所有相机同步进行。 “Video Proc Amp”标签显示如下。此标签让你可以控制相机内部的视频放大器。亮度(Brightness)使用滑块细微的调整相机的暗度。增益(Gain)使用滑块来设置视频放大器的增益。点击Auto可使相机的自动系统来控制增益。自动曝光(AutoExposure)如果相机的自动曝光功能已经启用，就使用此滑片来设置曝光强度，这样自

35、动曝光系统将达到最终目标。点击图标后，将出现如下对话框。此对话框可设定相机的帧率和分辨率。色域(Color Space)应被设定为8位单色。输出大小(Output Size)从下拉列表中选择所需的图像分辨率。帧频(Frame Rate)从下拉列表中选择所需的帧率。DCAM Firewire cameras此项允许你配置使用DCAM火线协议的相机。在列表里将会出现所有与系统连接在一起的所有DCAM兼容的相机。同步(Synchronised)如果所有相机都同步（即它们都连接到相同的火线控制器或者它们连接一个外部触发器）在“Synchronised”复选框处划勾。变更相机的设置（快门速度、亮度、帧频

36、、分辨率或者控制），点击图标。点击图标后，将出现如下对话框。对话框有三个选项卡：“格式”、“控制”、和“触发”。“格式”选项卡可以设置相机的帧率、分辨率和色彩范围。分辨率(Resolution)在下拉列表中选择所需的图像分辨率。色域(Color Space)应被设定为Y8（8位单色调）。帧频(Frame Rate)在下拉列表中选所需帧频。总线速率(Bus speed)从下拉列表选择火线的传输速率。在以下显示的“Control”选项卡中你可以设置快门速度和图像亮度。快门(Shutter)手动滑动滑块，调整快门速度。在视频窗口你会看见图像亮度会随着滑块的移动而变化。点击快门速度滑片旁边的Auto，

37、能够使相机的自动曝光系统控制快门速度。此功能在照明情况下是有用的，在照明中缓慢的变化程度就会有很大的变化。增益(Gain)使用滑块来设置视频放大器的增益。点击Auto可使相机的自动系统来控制增益。亮度(Brightness)使用滑块细微的调整相机的亮度。自动曝光如果相机的自动曝光功能已经启用，就使用此滑块来设置曝光强度，这样自动曝光系统将达到最终目标。 “Trigger”选项卡显示的是你可以设定相机的触发模式。触发器(Trigger)选择“External”，激活相机的外部数字触发。有了这个功能，相机每次拍的是一个单一的图像，数字脉冲适用于相机的触发输入。当触发器被禁用时，相机将以一个固定的帧

38、率进行工作。许多相机可以根据自己的拍摄频率，通过他们的触发连接器输出一个信号。在多个相机的系统里，可以利用一台摄像机输出触发信号，以此来控制其他相机的触发输入，从而确保所有相机同步进行。极性(Polarity)选择相机是在触发脉冲边缘上升（极高）或下降（极低）进行触发。跟踪设置此选项允许你设定各种目标跟踪参数。Predictor预测器开启预测器，将有助于系统跟踪快速运动的目标点。预测器利用目标点在前几帧中的位置，执行线性外推法，预测目标点在下一帧在什么位置。History历史记录 指定利用前面多少帧进行线性预测。如果相机运行15Hz，你将此参数设置为1秒，那么之前的15帧将被用于线性预测。此值

39、应被设置为目标点近似线性运动的最大时间。Performance性能使用滑块在跟踪速度和准确性之间，选择所需要的折中点。当设置为fastest时，只能跟踪到最接近的像素的目标，但这只需要较少的CPU，可实时跟踪的目标会有很多。当设置为Accurate时，将非常精确跟踪目标点，但需要更多的CPU，可实时跟踪的目标就更少。Compensate for changing lighting照明变化补偿在此框打勾，将改善系统对照明条件变化的容忍性，但需要稍多的CPU。Match quality threshold匹配质量阈值每次系统追踪目标时，将产生一个评分，用来反映被跟踪目标点与它的初始抓怕快照之间的匹

40、配质量。评分值在0和1之间，1代表完美匹配，0表示最差匹配。如果分数低于“Match quality threshold”，系统将认为被测目标点已经丢失。通过设置一个较低的阈值，即使被测目标点的外观发生明显的变化（比如，被测目标点被拉长），系统仍然能够跟踪被测目标点。但是，这将增加系统锁定一个错误的匹配并继续跟踪错误的被测点的可能性。输出设置此选项可让你设定输出记录文件的格式。列标题写在文件的第一行(Write column headings to first row of file) 如果你想让列标题出现在测量结果文件的第一行，请勾选此框。开始记录时，设置时间轴为0(Set time to

41、0 when recording begins) 此框划勾的功能取决于系统是在动态“Live”模式还是在后处理“Post processing”模式。以动态“Live”模式进行测量时，勾选此框，当按下“Record”时，时间轴将被重置为0。因此，测量结果文件里记录的第一个测量值对应的时间将被写成0.0s。当以“Post processing”模型进行测量时，勾选此框，当按下“Record”时，录像文件将被倒回最开始。无效测量(Invalid measurement)有时会出现某个测量值是无效的。例如，当目标点超出了图像的边缘，系统丢失了对目标点的跟踪。如果测量没有一个有效值，在结果记录文件中就

42、会显示出来。6 选择好的目标点视频测量仪不要求目标点有明确的形状或外观。但是，一些目标标记将产生高分辨率的跟踪，并且，某些类型的目标更适合一些特殊的应用。许多工程师凭直觉认为，轮廓分明、边界清晰的黑白目标点是最理想的目标点。一个典型 的“靶心”目标就是一个很好的例子，尽管该系统将追踪这样的一个目标，事实上，远不够理想。理想的目标应该包含光线亮和暗的区域以及它们之间的所有灰度色调。6.1不同的目标点类型以下各节讨论了各种常用的目标类型。散斑图案这个与喷漆有关，喷洒很薄的一层白色喷漆，随后轻轻喷一层黑色漆。这个过程很便捷，因为这层油漆通常会立即晾干。在这个过程中需要在有光亮、深色和灰色地带来创造一

43、个目标，会使所跟踪的目标点非常精确。为获得最佳效果，每一个单独的散斑最小尺寸大约为4x4像素。在喷漆时，通过改变喷头和目标之间的距离可以调整散斑的大小。镜头的选择也直接影响到图像里的散斑。尽管散斑图样用于对目标的精确跟踪，但如果目标要进行明显的变形时，则是不理想的。例如，在材料试验应用中，如果标本产生了20%的应变，标记笔目标一般会更适合。标记笔标准的标记笔可被用来画目标点。当不需要很精确绘制目标点的时候，可以用手画标记点。以下例子显示的是用标记笔徒手画的两个圆形目标点。值得注意的是，目标的边缘部分都是柔软模糊的，而不是硬脆的。如此模糊的目标适用于在大型伸长材料试验中（即应变超过20%）。印花

44、图案如果目标将发生旋转，使用一个旋转对称的目标标记是非常重要的。最简单的方法是在图形程序里制造出一个同样的目标标记。如以下显示的一些旋转的相称的目标标记图案。再次值得注意的是目标的边缘部分是柔软模糊的，不硬脆。同心圆的目标将比单一环状跟踪的分辨率高些。因为视频测量仪对此锁定的内容会更详细。自然纹理图案许多物体原始的特性或图案会适合被用来作为目标点，而不需要增加额外的标记。有些材料有它自然的纹理而有些部件可能有螺栓或铆钉头，都能被用来当目标。6.2 目标点大小一般来说，大目标点的跟踪分辨率会很好。这是因为大些的目标点包含更多的像素，能为视频测量仪提供更详细的数据。相反，较小的目标产生的跟踪分辨率

45、会较低。只有亮度不同的区域才有助于增加跟踪分辨率，所以如果额外像素的亮度都相同就不需要扩大目标的范围。目标大小被默认为80x80像素，这适合绝大多数的应用。记住，越大的目标就需要更多的CPU来进行跟踪。因此，使用大的目标点，将会减少可实时跟踪的目标点的数量。6.3参考点的位置所有测量都基于目标参照点的位置。在目标内是以一个十字叉的形式显示参照点。通过鼠标调整目标周边的边框，参考点可被置于目标方框内的任何位置。对于一个只有位移（例如：没有变形或旋转）的目标，把参考点置于目标的边界矩形框内的任何位置都是可以的。如果目标正在进行任意旋转，就要使用旋转的对称目标标记点，并把参考点设在目标标记的中心。如

46、果目标物体发生应变，那么参考点的理想位置就随目标标记类型而定。圆/块状标记的参考点应设在目标标记的中心。对于散斑图样，参考点应设在目标方形范围的中心。7 照明、镜头与相机的设置要取得最佳的测量效果，重要的是要了解镜头的使用，在哪安装相机，快门速度和光圈如何用，以及如何获得最佳照明。7.1 获得最佳照明目标的照明要均匀，如没有阴影边缘或者在目标标记上没有高光点。阴影和高光点往往会从目标表面传出相对的光源。在图像里看见的是视频测量仪所跟踪的目标，这些移动的阴影/高光点将对跟踪的目标造成干扰。为了避免阴影边缘和高光点，最好用一个适度的鲜亮的，弥漫光源。安装好光源后，并保证没有任何人或者物体从光源和目

47、标标记之间通过（可能会造成阴影）。高光点常常可以通过调整光源的位置，使得光源小角度照射目标标记，进行消除。7.2选择合适的镜头镜头的选择将会影响摄像机所拍摄区域的大小。这个区域被称为摄像机的视场。为摄像机配备不同的镜头，可以使得视频测量仪能够测量从几个毫米到几百米大小的物体。镜头的选择也控制系统 的位移分辨率和可测量的最大位移。镜头对位移分辨率的影响在图像中，每一个被测目标点的位置，以坐标（像素单位）的形式被测量。该分辨率一般至少有百分之一的像素，通常高于二百分之一的像素。在某些情况下五百分之一的像素是可以实现的。我们的标准摄像机有约1000像素的图像宽度。最坏情况下是百分之一个像素的分辨率，

48、这意味着该分辨率至少是1：100000的图片宽度。要把此分辨率转换成实际单位，我们必须把像素中的图像宽度联系到实际单位。实际单位的图像宽度被认为是视场（FOV）。视场取决于所选的镜头（同时也取决于相机和被测量对象之间的距离）。以像素为单位的图像宽度对应于以实际物理量为单位的视场大小，由此得出的实际物理单位的分辨率一般会高于1/100000视场大小。以下表格显示的是各种不同视场的分辨率。视场大小分辨率10mm0.1mm100mm1 mm1m10 mm10m0.1mm100m1mm500m5mm视场必须大到可足够包含所预期的最大位移。例如，如果预期的位移最大是+/-50毫米左右，那视场至少是100

49、毫米左右。当测量应变时，视场的大小对应变的分辨率没有任何影响。但是，视场必须足够大，以便在整个实验过程中，保证试样的整个标距留在摄像机的视场中（试样会随着拉伸过程，而发生移动）。通用与材料测试镜头视频测量仪可提供两种不同类型的镜头：l 通用镜头这类镜头由他们的焦距来决定。焦距小的镜头视野大，大焦距的镜头视野小。视场也取决于摄像机到被测物之间的距离（称之为“工作距离”）。减小工作距离将减小视场。通过选择合适的焦距和工作距离，可以获得从1mm到几百米的视场大小。这些镜头的典型应变分辨率是20个微应变（不论视场大小），但是需要确保试样不能有离面运动。l 材料测试镜头这类镜头由它们的视野和工作距离来决

50、定。工作距离是固定的，因此，摄像机必须安放在距离被测物一定距离的位置上，并且，其视场大小是固定。这类高精度镜头非常适合于涉及小变形的材料测试，比如：测量模数或者泊松比。这些镜头可以获得高于5个微应变的应变分辨率，同时允许一定量的离面运动。镜头具有从小于1mm到接近100mm的视场范围7.3 安装摄像机摄像机内包含有一个CCD传感器，它可以捕捉被测物体的图像。为了确保在图像中测量的位移能够真实反映被测目标点的实际位移，保持摄像机与被测目标点之间的距离不变时非常重要的。另外，被测目标点的任何位移必须发生在一个平面内，这个平面与图像平面相互平行。（图像平面是指CCD传感器的表平面）实际上，这意味着可

51、以识别被测物上目标点的二维运动（比如：线性运动或者平面运动）。根据图像平面要与运动平面相平行，选择摄像机的安装位置。有时要实现这个是很棘手的。但是，如果摄像机与目标点之间距离的变化，与其它两个方向上的位移相比，变化很小。那么，测量结果通常还是精确的。对于材料测试的应用，可以归结为：确保图像平面与试样的表平面相互平行。虽然这种完全精确的对齐并不是至关重要的，但是，牢牢固定摄像机确实极其重要的，以保证图像的平面方向相对于试样的表平面保持绝对不变。7.4 设置快门速度和光圈这些设置（连同光线强度）影响照射到相机CCD传感器的光线的多少。设置为比较长的快门速度将是更多的光线射向CCD，从而得到一个更明

52、亮的图片，同样，较大的光圈使得更多的光线通过镜头，也会得到一个较亮的图片一般而言，图像比较亮是好的，但是不能过度曝光。视频测量仪将用红色突出显示图片中的过度曝光部分。在目标框内不能包含任何过渡曝光的像素，这是至关重要的。如果有任何目标区域过度曝光，必须通过降低快门速度、减小光圈或降低光线强度等手段来降低图片的亮度。在任何目标区域没有过度曝光的像素的前提下，尽可能的使图像变亮，这样就能得到理想的图像亮度。如果目标快速运动，可能就需要减小快门速度，以避免“动态模糊”。为了补偿，这是就可能需要增加光圈和光线强度。8 将信号连接到电压输入/输出模块8.1 模拟输入电压输入/输出模块的模拟输入能够配置成

53、“差分”、“参考单端”或者“非参考单端”。采用哪种输入类型取决于所连接的电压源的类型。模拟电压源能够是“浮动”或者“接地”。浮动源没有连接任何绝对的参考或者任何普通地线（比如：地面或者建筑）。浮动信号源也被称为非参考信号源。一些常见的浮动信号源有电池、热电偶、变压器或者独立的放大器。接地源是一个以系统地线（地面或建筑）为参考的电压信号。接地源的最常见的例子是通过墙上插座插入建筑地的设备，就像信号发生器和电力供应设施。但是，两个独立的接地信号源的地电位一般不在相同点位，而且可能相差超过200mv。连接一个浮动源输入类型说明差分输入推荐使用此输入类型连接浮动源。信号的正极和负极连接到AI+ 和AI输入接头。另外，电压输入/输出模块的AI和AI GND之间需要连接一个小的电阻。参考单端信号的正极连接AI，负极连接AI GND。AI GND 是所有模拟输入通道共享的。非参考单端信号的正极连接AI，负极连接AI SENSE。AI SENSE是所有模拟输入通道共享的。电压输入