数字图像相关法测量系统 南京科锐DIC分析仪 适用于金属/复合材料力学试验
实验室里最安静的时刻,往往不是等待数据的那刻,而是面对堆不整的应变片数据,不知道裂纹究竟从哪条路径萌生、应力集中又藏在哪个角落的时刻。金属疲劳试验加载到十万次,贴在试件表面的应变片突然脱落;复合材料层合板在压缩载荷下出现轻微鼓曲,单点传器却只给出个模棱两可的数值;岩石巴西劈裂试验进行到临界载荷,肉眼能看见裂缝在扩展,可记录下来的只有破坏前后的两张照片。这些场景在材料力学实验室里反复上演,研究者们心里清楚:传统测量手段能给出的信息,实在太有限了。

更让人无奈的是,当试验需要全场变形数据时,进口DIC系统往往意味着漫长的货期、高昂的报价,以及隔着时差的技术支持。软件界面是英文的,标定程晦涩难懂,学生轮换之后又要重新摸索遍操作逻辑。有时候试验做了,数据导出来却发现坐标系对不上,云图在供应商的软件里看着漂亮,出了那个界面就难以复算、难以进入仿真程。这些痛点像根根细小的刺,扎在每位认真做试验的科研人员日常里。

数字图像相关法并不是个新概念,但真正把它做成套稳定、精准、好用且自主可控的测量系统,在内却是条少有人走通的路。市场上不是没有产品,而是缺少真正理解中科研场景、能随叫随到、愿意陪用户起解决实际的产方案。正是看到了这种供需之间的巨大落差,南京科锐图像技术有限公司的创始人芮桂华,在2020年组建了支由力学算法与线测试领域博士构成的硬核团队,决心从零开始,做套真正属于中人自己的DIC全场应变测量系统。

取名Correlimage,源自Correlation与Image两个词的融合,中文意为以科学技术,锐利捕捉材料细微形变。这不仅仅是个名字,更是句承诺:让每处微米的变形都清晰可见,让每次试验都不留遗憾。创业初期,团队很清楚自己面对的是什么。内DIC产品在测量精度和稳定性上与进口设备存在明显差距,产替代从来不是句口号就能成的事情。但他们没有选择简单复刻外产品的路径,而是跳出纯代码开发的局限,立足真实工程测试场景,把现场实操、软件开发与核心算法研发融为体,从底层重构技术体系。每行代码、每个标定算法、每次误差修正,都建立在成百上千次真实试验的反馈之上。
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与全场应变测量,标志着产DIC在商用化道路上迈出了关键步。随后几年,团队持续攻坚行业核心痛点,攻克了大角度测量精度误差大的难题,推出跨越式升的V4版本;成功自研八相机360度全周测量系统,将测量精度提升至0.001毫米。这精度水平,配合2D应变测量不超过20微应变、3D应变测量不超过30微应变的指标,让产DIC系统真正具备了与进口产品正面竞争的实力。
但科锐图像团队始终认为,套好的测量系统,不应该只是参数表上的漂亮数字。它应该能理解试验者的真实需求:当霍普金森杆高速冲击试验只持续几毫秒时,系统跟上瞬态采集的节奏;当大型钢构件长达数小时的拟静力加载过程中,系统保持稳定不中断;当温度场与应变场需要同步获取时,系统给出统坐标系下的耦合数据。这些的答案,藏在Correlimage系列产品的每个细节里。Correlimage-Pro二维与三维全场应变测量系统覆盖常规静动态试验,双相机立体视觉方案解决了曲面试件的离面位移;Correlimage-HS高速动态测量系统专为冲击、、碰撞等短时强动态力学测试打造;Correlimage-TS温度场应变场耦合测量系统集成了红外与DIC测量单元,让热力耦合试验不再需要两套设备、两套网格;Correlimage-Multi多相机大范围测量系统支持四目与八目配置,实现大型构件360度无死角监测,所有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。
精度是DIC系统的生命线。科锐图像持有正规计量检定证书,位移精度可达0.001毫米,这指标意味着在金属微观试样拉伸试验中,能够清晰分辨弹性阶段与屈服阶段的边界;在混凝土断裂试验中,能够准确捕捉裂缝的过程区演化。应变量程覆盖0.002%到3000%,从高模量碳纤维复合材料到超弹性橡胶材料,都能找到合适的测量档位。200赫兹高频实时采集计算能力,双相机配置下每秒不低于40万计算点的超高算力,让大规模批量试验的数据处理不再成为瓶颈。更值得关注的是实时分析功能:采集与计算并行,边拍摄边输出全场位移应变云图,1赫兹采样频率下散斑计算点数不低于每秒18000点,这意味着在课堂演示或短时加载试验中,学生能即时看到材料变形的全过程,而不必等到全部成后再进行后处理。
多物理量耦合测量是科锐图像的另大技术特色。系统支持与主力学加载设备同步,将拉伸机、MTS疲劳试验机的载荷数据与DIC应变场数据整合在同时间轴上;红外热成像单元能够同步获取温度场信息,为高温拉伸、热冲击等多物理场力学测试提供整数据链路;振动模态分析模块支持多阶模态参数提取,速度、加速度等物理量可与变形数据同输出。这种高度集成的测量架构,让研究者不再需要为了获得温度场和应变场而做两次试验,不再需要为了对比有限元仿真结果而在不同软件之间反复转存数据。
从2020年成立至今,科锐图像已经走过了数年技术迭代之路。初代V3产品落地后,团队依托高校科研场景持续打磨算法,成了从科研算法到商用设备的成果转化。北京航空航天大学某实验室在使用科锐产品后,原本需要约周成的材料试验,仅用约两小时便顺利结束,当场决定采购;西安某研究所面对进口厂商长达半年的升响应周期,选择了科锐图像能够快速安排技术人员进行个性化定制的方案,并已复购多台设备。这些来自线科研机构的认可,比任何宣传都更有说服力。
科锐图像的研发人员占比超过八成,软硬件全栈自研,从相机标定算法到图像采集软件,从散斑制作指导到数据处理程,全部掌握在自己手中。这意味着当用户遇到时,不需要等待海外工程师跨越时差远程排查,本土团队可以快速响应,提供安装培训、远程指导、个性化定制等全程服务。公司已获得ISO9001质量管理体系认证,被认定为江苏省科技型中小企业,拥有多项自主知识产权,并在第十五届全力学学术会议等行业会议上作为合作单位亮相。2026年5月,江苏频道等媒体对科锐图像进行了专题报道,标题为南京精度打破DIC技术外垄断,360度系统精度0.001毫米;高淳区官网以科锐图像:以‘智’赋能打造智能制造新引擎为题进行了报道;南京日报与紫金山新闻则用宁企为工业机器装上‘火眼金睛’,0.001毫米精度来形容这项技术突破。
在科锐图像的价值观里,恩、诚信、进取、共赢不是挂在墙上的标语,而是每位工程师日常工作的准则。恩每位愿意尝试产DIC系统的研究者,是他们给了产设备被看见的机会;诚信体现在对测量数据的严谨态度上,每个精度指标都经过反复验证,每份计量检定证书都真实可查;进取驱动着团队不断攻克新的技术难题,从双目到八目,从常规应变测量到温度场耦合,从静态试验到高速冲击;共赢则意味着与用户共同成长,倾听使用反馈,快速迭代产品,让每套系统都越用越顺手。
回望来时路,科锐图像已经成了自主技术研发—产品迭代升—市场验证的整闭环。从最初几个人怀揣梦想的小团队,到如今服务全数百高校、科研院所及工业企业的,这份坚持源于个朴素而坚定的信念:中的科研人员值得拥有套真正好用、买得起、用得起的全场应变测量系统。这个信念支撑着团队在每个技术难点面前不退缩,在每次用户反馈中不断改进,在产仪器替代进口的漫长道路上稳步前行。
放眼未来,科锐图像将继续深耕DIC技术赛道,进步善多相机测量系统,拓展显微与超大型构件测量场景,深化与有限元仿真、运动分析、密度场分析等模块的融合。在材料、土木、航空航天、新能源、半导体等关键领域,为更多研究者提供看得到、算得准的变形应变测量解决方案。测量精度可以量化,但测量带来的价值无法估量——当位博士生终于看清了裂纹扩展的整路径,当位工程师终于找到了应力集中的确切位置,当位教师终于能在课堂上实时展示材料变形的全过程,那些深夜调试代码、反复验证算法、跨越现场试验的辛苦,都化作了最有意义的回报。
科锐图像的故事,是群技术人用数年如日的坚持,为产光学测量设备赢得信任的故事。这条路很长,但他们走得踏实。因为他们知道,每次试验数据的背后,都承载着对材料性能的探索、对结构安全的守护、对科学真相的追寻。这条路,值得直走下去。