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科锐图像DIC三维全场应变测量系统 高精度非接触式光学全场应变仪 支持高温拉伸试验
运动
2026-10-11 21:10:31

实验室里,高温拉伸试验的炉门缓缓打开,炽热的试件在视野中微微颤动。过去,我们只能依靠应变片,在有限的几个点上捕捉材料的心跳,那些应力集中区域、裂纹萌生的路径、屈曲失稳的瞬间,统统消失在数据盲区里。贴片本身的刚度还会干扰薄壁试件的真实变形,次精密试验,往往因为测点不足而留下遗憾。更让人头疼的是,套进口DIC系统动辄数十万,从询价到培训再到售后,周期漫长,而国产设备在精度和稳定性上又总差那么口气。当卡脖子成为行业常态,当科研人员把大量时间耗在数据处理而非科学发现上,我们意识到,该有人站出来,做点不样的事情了。

这种困境,在高校实验室里尤为明显。研究生们常常面临这样的窘境:导师要求用DIC测全场应变,可设备操作手册晦涩难懂,散斑制作全凭手,标定程稍有疏忽,整个试验就白做了。更尴尬的是,许多系统只能先采集后处理,课堂演示时学生盯着屏幕,却看不到实时云图,课后导出数据又和仿真结果对不上。而在企业检测中心,工程师们面对的是更大的难题——十米级的桥梁构件、风电叶片,双相机视场根本覆盖不全,搬站拼接带来的坐标系误差,让测量结果失去了说服力。高温环境下的力热耦合试验,更是要分两次做,温度场和应变场各测各的,两套网格、两次试验,数据之间的关联全靠人为猜测。

正是这些真实到有些刺痛的需求,催生了科锐图像的故事。名取自Correlation(相关)与Image(图像),中文寓意以科学技术,锐利捕捉材料细微形变。创始人芮桂华自2011年深耕DIC技术赛道,是国内首批投身DIC系统研发的技术从业者。他早期自研的DIC软件,凭借稳定性能被行业多家企业商用,积累了十余年深厚的技术沉淀。但芮桂华心里始终憋着股劲:为什么国产DIC只能在低端市场打转?为什么高校和科研院所宁愿花高价等半年,也要买进口设备?答案很简单——精度不够,稳定性不足,服务跟不上。2020年,他组建了支由力学算法、线现场测试领域博士构成的硬核研发团队,正式成立南京科锐图像技术有限公司,决心从底层算法做起,打造真正属于自己的国产DIC。

创业初期的艰难,远超想象。国内DIC产品在测量精度、稳定性上与进口设备差距明显,国产替代难度极大。团队跳出传统纯代码开发的局限,立足真实工程测试场景,融合现场实操、软件开发与核心算法研发,从零重构技术体系。他们没有选择同质化复刻,而是专注打磨本土化、高适配、高性能的国产DIC产品。初代V3产品落地后,团队依托高校科研场景持续打磨算法、优化产品性能,顺利实现科研算法到商用设备的成果转化。那段时间,研发人员几乎泡在实验室里,和线师生起做试验、调参数、改界面,只为让软件真正贴合使用习惯。正是这种泡在试验现场的笨功夫,打破了初创的市场信任壁垒。

2021年,核心产品Correlimage DIC应变测量系统正式推出,实现了三维形貌重构、全场应变测量,拓展了国产DIC设备在高速动态测试、模态振动、材料力学试验等领域的应用边界。但团队没有停下脚步,他们持续攻坚行业核心痛点。大角度测量精度误差大,是国产DIC的通病,团队投入大量精力优化标定算法,推出跨越式升级的V4版本,对标国际产品。更值得骄傲的是,团队成功自研八相机360度全周测量系统,达成0.001毫米超高测量精度。这个数字背后,是无数个日夜的算法推演、上千次标定试验、数百项线项目经验的积累。当高淳区官网、南京日报等媒体以0.001毫米精度打破国外技术垄断为题报道时,团队知道,这条路走对了。

真正的坚守,体现在产品的每个细节里。Correlimage DIC系统采用完全自主可控的数字图像相关算法,试验前在试件表面制作随机散斑,相机连续采集图像,软件通过图像算法解算全场位移与应变。它突破了传统应变片单点测量局限,完整捕捉试件变形、应力集中、裂纹扩展全过程,输出高精度全场位移与应变云图。位移精度可达0.001毫米,2D应变精度小于等于20微应变,3D应变精度小于等于30微应变,持有正规计量检定证书,解决了普通DIC软件精度不足无法做精密力学测试的。应变量程覆盖0.002%到3000%,从准静态的金属拉伸、岩石劈裂,到高速动态的霍普金森杆冲击、碰撞,套系统全搞定。

在高温拉伸试验场景中,Correlimage-TS温度场应变场耦合测量系统的价值尤为突出。它集成红外与DIC测量单元,同步获取温度场、应变场数据,适用于高温拉伸、热冲击等多物理场力学测试。过去需要分两次做的试验,现在次完成,温度场和应变场严格同步,数据天然对齐。对于复合材料层合板、航空蒙皮这类正反不对称的试件,单面测量会漏掉鼓曲与分层迹象,Correlimage-Multi多相机大范围应变测量系统支持四目双面采集,甚至八目360度无死角监测,所有多路相机在同软件框架下同步控制采集标定,统世界坐标系,无需后期拼接。从5毫米微观试样到10米大型工程构件,跨尺度视场覆盖能力让微观精细测试与宏观工程检测之间的壁垒荡然无存。

科锐图像的另大优势,在于软硬件全栈自研。从相机触发控制、图像采集,到核心DIC算法、后处理分析,全部自主可控。这带来两个直接好处:是成本可控,性价比远超进口设备;二是响应迅速,西安某研究所曾因复杂多样本需频繁升级,进口厂商响应周期长达半年,而科锐图像能较快安排技术人员做个性化定制,客户已复购多台。北京航空航天大学某实验室的材料试验,进口方案需要周时间,科锐方案约2小时完成,当场决定采购。这种效率优势,在科研节奏日益加快的今天,显得尤为珍贵。

更难得的是,科锐图像把实时做到了。传统DIC系统先采集后处理,试验结束才知道结果,旦发现散斑质量不佳或标定有误,整个试验作废。而Correlimage DIC系统支持在线实时分析,采集同步输出位移应变场,边拍摄、边运算、边输出全场变形结果。1Hz采样频率下,散斑计算点数大于等于18000点每秒;50Hz下大于等于2000点每秒;200Hz下大于等于500点每秒。双相机配置可实现不低于400000计算点每秒的超高算力,大大减少后端处理的海量数据运算时间。课堂上,学生能即时看到加载过程中的应变演化;实验室里,科研人员能实时判断试验状态,及时调整加载方案;工程现场,工程师能时间发现异常变形,避免事故扩大。

对于动态冲击试验,Correlimage-HS高速动态应变测量系统专为高速冲击类试验打造,配套高速相机,支持瞬态动态采集。霍普金森杆冲击、、碰撞等短时强动态力学测试,毫秒甚至微秒级的瞬态数据同步捕捉,完整还原高速冲击全过程力学响应。而CorrelBOS二维背景纹影分析系统,基于背景纹影光学原理,捕捉场密度梯度变化,用于冲击波、射、热对等体场可视化与定量测量。CorrelAnalyzer运动分析系统则专注刚体运动、6DOF姿态、轨迹解算,可实现结构滑移、倾覆、刚体位移剔除等运动学参数提取。这些模块并非孤立存在,而是统在同个软件框架下,数据同源,无需反复转码。比如试验中,既能用DIC测飞片变形,又能用BOS看冲击波,还能用运动分析解算碎片轨迹,套系统全搞定。

科锐图像深知,用户买的不只是设备,更是长期的服务与陪伴。公司研发人员占比超八成,坚持软硬件全栈自主可控,深耕材料、土木、航空航天、新能源、半导体等核心领域。针对用户操作经验不足的痛点,公司提供实验智能辅助、手册、远程培训、在线指导等全套支持。散斑制作、对焦、标定这些劝退新手的环节,都有详细指导,确保学生轮换后也能快速上手。数据导出方面,支持多种格式输出,图片、视频、文本数据等,方便用户导入MATLAB、ABAQUS等工具进行二次分析。有限元对照、CAD分析、密度场分析等模块,让试验数据与仿真计算真正打通,不再各说各话。

从2020年成立至今,科锐图像已完成自主技术研发、产品迭代升级、市场验证的完整闭环。公司获得ISO9001质量管理体系认证,被评为江苏省科技型中小企业,拥有几十项自主知识产权。全国数百家高校、科研院所及工业企业选择科锐图像,这是对团队最大的认可。但团队深知,荣誉属于过去,前方的路还很长。进口的优势依然存在,国产DIC的替代之路远未结束。科锐图像将始终坚守以客户需求为核心,以企业奋斗者为本的经营理念,秉持恩、诚信、进取、共赢的核心价值观,持续迭代产品性能,优化用户体验。

回望来时路,从2011年芮桂华初涉DIC技术,到2020年公司成立,再到如今V4版本成熟落地,科锐图像走了整整十几年。这十几年里,团队过算法验证失败的沮丧,也享受过攻克技术难题的喜悦;遭遇过客户的质疑,也收获过复购的信任。支撑团队走下去的,始终是那个朴素的初心:让国产DIC比肩甚至超越海外产品,让中国科研人员用上真正属于自己的精密测量设备。这个目标或许遥远,但每步都算数。未来,科锐图像将继续立足当下,深耕DIC技术领域,用更精准的测量、更稳定的系统、更贴心的服务,陪伴每位科研工作者和工程师,在探索材料奥秘的道路上走得更远。因为每处微小的形变,都藏着材料世界的秘密;而每个精准的数据,都是科学进步的基石。

作者:南京科锐图像技术有限公司
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