高精度全场应变测量系统 科锐XTDIC 多用途应变仪 支持橡胶薄膜大变形测试
实验室里最怕的不是实验失败,而是失败了却说不清原因。拉伸机夹持着橡胶试片,应变片贴在表面,随着载荷增加,数据曲线在屏幕上跳动。可当试片进入大变形阶段,应变片开始脱粘、断裂,数据陡然中断。操作员皱起眉头,这场实验又白做了。同样的场景,在柔性电子、薄膜材料、生物软组织测试中反复上演。传统的接触式测量手段,在遇到大变形、曲面、高速冲击、高温环境时,总是显得力不从心。工程师们需要种全新的测量思路,种能够真正看透材料变形全过程的技术手段。

数字图像相关法,这个在力学界酝酿了数十年的技术方向,终于迎来了它的黄金时代。它不需要接触试件表面,不需要贴片,只需要在试件表面制作随机散斑,用相机连续采集图像,就能通过图像算法解算出全场位移与应变。这项技术打破了传统应变片只能测量单点的局限,让工程师次能够整地看到试件表面每个点的变形轨迹。而在内,这项技术的商业化进程,正是从南京科锐图像技术有限公司的创立开始加速。

回望2011年,内DIC市场还是片进口设备垄断的局面。欧厂商的产品价格高昂,交期漫长,软件界面全英文,售后响应要跨时差。更关键的是,这些产品针对内用户的实验场景适配度有限,很多定制化需求根本无法实现。当时,科锐图像的创始人芮桂华已经投身DIC技术研发多年,其早期自研的DIC软件凭借稳定性能,被多企业商用。他深知内用户需要什么样的产品,也深知产DIC与际水平的差距在哪里。面对这样的行业现状,个念头在他心中愈发清晰:中需要自己的DIC测量系统,需要套真正懂内用户需求、能够持续迭代、响应及时的本土化方案。

2020年,芮桂华组建了支由力学算法、线现场测试领域博士构成的研发团队,正式成立南京科锐图像技术有限公司。取名Correlimage,取自Correlation与Image的组合,中文寓意以科学技术,锐利捕捉材料细微形变。从成立的天起,团队就确立了个清晰的目标:不搞同质化复刻,不做进口产品的低配替代,而是立足真实工程测试场景,从零重构技术体系,打造真正具备高精度、高稳定性、高适配性的产DIC产品。
创业的路从来不会平坦。DIC技术看似原理简单,但要达到计量精度,难度远超想象。散斑质量评价,标定算法优化,大角度测量误差修正,海量数据实时处理,每个环节都是硬骨头。团队没有急于推出产品,而是花了大量时间深入高校实验室、科研院所、企业检测中心,跟着线测试人员做实验,理解他们在实际测试中遇到的每个。这种贴近场景的研发方式,让科锐图像的产品从开始就带着浓厚的实战基因。
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。这个过程并不轻松,科研用户对精度的要求极为苛刻,每次数据比对、每次与进口设备的对照测试,都是对产品的检验。团队顶住压力,步步善算法,优化标定程,提升计算速度。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,迅速获得了市场的认可。
但团队并没有停下脚步。他们敏锐地发现,内用户在实际使用DIC产品时,面临着几个共性的痛点。首先是精度,很多产DIC系统在普通场景下表现尚可,旦遇到大角度拍摄、复杂曲面、微小变形等场景,精度就难以保证,无法满足精密力学测试的需求。其次是场景适配,橡胶、薄膜等柔性材料的大变形测试,霍普金森杆冲击等高速动态测试,高温环境下的热力耦合测试,这些场景对测量系统提出了截然不同的要求,而通用型产品往往难以兼顾。再次是操作体验,DIC系统涉及散斑制作、相机标定、参数设置等多个环节,操作门槛高,新手很难快速上手,实验失败率居高不下。
针对这些痛点,团队展开了持续的技术攻坚。他们首先在精度上做文章,从标定算法入手,优化相机畸变校正、立体匹配、子像素位移计算等核心环节,将位移精度提升至0.001mm,2D应变测量精度控制在20με以内,3D应变测量精度控制在30με以内。这精度水平,已经能够满足绝大多数科研试验和精密材料检测的需求。同时,团队还取得了正规计量检定证书,解决了普通DIC软件精度不足、无法用于精密力学测试的行业难题。
在场景适配方面,团队构建了整的产品矩阵。针对常规静动态试验,推出Correlimage-Pro二维全场应变测量系统,采用单相机方案,适用于平面类试件。针对曲面、弧面试件,推出Correlimage-Pro三维全场应变测量系统,采用双相机立体视觉方案,有效解决离面位移。针对高速冲击类试验,推出Correlimage-HS高速动态应变测量系统,配套高速相机,支持霍普金森杆冲击、、碰撞等短时强动态力学测试。针对热力耦合试验,推出Correlimage-TS温度场应变场耦合测量系统,集成红外与DIC测量单元,同步获取温度场与应变场数据。针对大型构件测量,推出Correlimage-Multi多相机大范围应变测量系统,支持4目、8目相机同步测量,实现全周表面无死角监测。此外,还有CorrelBOS二维背景纹影分析系统用于场可视化,CorrelAnalyzer运动分析系统用于刚体运动与姿态解算。
这套产品矩阵覆盖了从微观毫米试样到宏观数十米构件的测量需求,应变量程覆盖0.002%到3000%,从微应变到超大变形都能精准捕捉。无论是金属材料的微小屈服变形,还是橡胶薄膜的3000%大变形拉伸,都能在套系统上成测量。这样的宽域覆盖能力,在内DIC产品中并不多见。
2023年,团队推出了跨越式升的V4版本。新版本支持更大规模图像采集容量,标定算法精度进步优化,海量测点计算能力显著提升。更值得关注的是,V4版本实现了200Hz高频实时采集计算,双相机配置下计算能力不低于400000点每秒。这意味着用户可以在试验过程中实时看到全场位移与应变云图,而不必等待全部采集成后再做后处理。对于课堂演示、短时加载试验、在线质量检测等场景,这功能极大地提升了试验效率。
在系统架构上,科锐图像始终坚持软硬件全栈自研。从相机选型、镜头适配、光源设计到核心算法、软件平台,全部自主可控。这种全栈自研的模式,保证了系统的高度集成性和稳定性,也让定制化开发成为可能。多相机测量系统支持单目、双目、四目、八目配置,所有相机可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。这技术突决了传统多视角测量盲区大的行业难题。
服务方面,科锐图像深知科研用户的痛点。进口设备出现,往往需要等待海外工程师远程支持,沟通成本高、响应周期长。科锐图像建立了本土化的技术支持团队,提供远程培训、在线指导、现场调试等多种服务方式。针对用户的个性化需求,技术团队能够快速响应,提供定制化解决方案。西安某研究所在使用过程中提出了多项定制化需求,科锐图像在较短时间内成技术评估与方案实施,相比欧厂商约半年的升响应周期,效率提升显著。
的核心精神,是长期主义与技术执念。从2011年创始人投身DIC技术研发,到2020年正式成立公司,再到V4版本的跨越式升,科锐图像走过了条漫长而坚定的路。这期间,团队始终坚守个信念:产DIC不仅要能用,更要好用;不仅要达到进口产品的水平,更要在某些维度实现超越。这种信念,驱动着团队在每个算法细节上精益求精,在每个用户反馈中持续改进。
恩、诚信、进取、共赢,这是科锐图像的核心价值观。恩客户的信任,诚信对待每次合作,进取于技术的每步突破,共赢于与用户共同成长。公司研发人员占比超过八成,这支由力学算法、现场测试领域博士构成的团队,始终保持着对技术的好奇心与敬畏心。他们不是在写代码,而是在为科研工作者打造把打开材料力学行为之门的钥匙。
截至2025年,科锐图像的产品已经服务于全数百高校、科研院所及工业企业,覆盖材料、土木、航空航天、新能源、半导体等核心领域。北京航空航天大学某实验室使用科锐产品,约2小时成原需周的材料实验,当场决定采购。这些真实的用户反馈,是对背书。
展望未来,科锐图像将继续深耕DIC高精度测量领域。随着材料科学、航空航天、新能源产业的快速发展,对全场应变测量的需求将更加多元、更加深入。科锐图像将持续迭代核心算法,拓展应用场景,善服务体系,让更多科研工作者用上真正好用的产DIC系统。同时,团队也将积极探索DIC技术与人工智能、数字孪生等前沿技术的融合,为力学测试领域带来更多创新可能。
科学探索的道路从来不是坦途,每次实验的成功,背后都是无数细节的支撑。科锐图像愿做这条路上的同行者,用精准的测量数据,见证每个材料的力学响应,记录每次结构的变形过程,陪伴每位科研工作者的探索之旅。这份陪伴,始于2011年的技术积累,延续至今,并将走向更远的未来。