3D-DIC | 三维数字图像相关法介绍——DICe（三维数字地图）

3D-DIC | 三维数字图像相关法介绍——Digital Image Correlation Engine（DICe）（一）​mp.weixin.qq.com/s?__biz=Mzg5MzMxNjI0OQ==&mid=2247483695&idx=1&sn=354d136afdafee3fd6ce22f1fc8df79b&chksm=c031fcd9f74675cf3e869eb578984fa3826baa0fd853e52e97b5e197571177c79abe5063addd&token=1293809999&lang=zh_CN#rd

【引言】 三维数字图像相关法（3D-DIC）通常是指结合双目立体视觉系统和DIC技术实现三维空间的位移和应变测量的方法，其核心算法仍然是DIC算法，只是完整的测量系统需要结合相机标定、三维重建等算法，系统复杂性更高，相比于二维DIC，三维DIC的应用范围也更广泛，同时也具有更高的工程应用价值。

目前商用的DIC测量系统，通常是基于图像采集、双目立体视觉等硬件系统，开发三维的DIC测量系统，同时也兼备二维DIC的测量功能 目前市面上一套商业的三维DIC测量系统动则数十万甚至上百万，如果您熟悉双目立体视觉系统，结合目前开源的3D-DIC软件，可以组装出一套完整的三维DIC测量系统，应该是可以满足大部分的测量需求（除去一些特殊环境下的测量需求，如高温高速高压等），完全没必要购买昂贵的设备。

尤其是用于研究的DIC测量需求，更应该深入理解DIC测量技术，以满足专用的科研测量需求 为此，本公众号将以开源3D-DIC软件Digital Image Correlation Engine（DICe）为例，介绍3D-DIC软件的原理和DICe的使用，后续也会介绍如何结合此软件搭建一套完整的3D-DIC测量系统，更好地推广DIC测量技术，欢迎各位读者关注数字图像相关法DIC小站（OpenDIC），也欢迎各位朋友留言讨论。

【DICe简介】 DICe是美国桑迪亚国家实验室（Sandia National Laboratories）的研究人员Daniel Z. Turner用C++开发的一款用于进行3D-DIC分析的开源软件【1，2】，该作者从2015年至今一直有更新和维护该软件，软件的可靠性有保证。

本小站对比了国外商业软件的试用版，DICe的位移和应变测量功能毫不逊色于商业软件，差别仅在于对测量数据的后处理上，而这并不影响DICe成为一款优秀的3D-DIC测量软件关于DICe的中文介绍甚少，本小站将通过一系列文章详细的介绍DICe的原理和代码，方便读者的使用和二次开发。

DICe是一款跨平台的测量软件，适用于Windows、Linux和Mac，除了可用于计算位移和应变，还可以用于跟踪物体的运动DICe的安装和使用比较友好，可以通过GUI交互界面使用该软件，也可以通过命令行进行调用。

此外，DICe通过MPI实现并行计算，提升了该软件的计算效率 相比于其他开源算法，DICe具有以下几个特点：（1）用于DIC计算的子区可以是任意形状的（2）除了包含基于梯度的DIC计算，还可以通过纯优化的方法进行DIC计算，适用于被测物体表面存在无散斑、低对比度的情况，或者计算子区较小的情形。

（3）可以进行全局DIC计算，提升了算法的鲁棒性【DICe视频教程】 DICe中涉及的算法详解，将在后续的分享中逐一介绍，下面先分享几个DICe的视频使用教程，介绍了该软件的安装以及使用方法，所有视频均来源于DICe的官网【1】。

(1)2D-DIC分析( https://youtu.be/TD7HDwPxx1Q)(2)3D-DIC分析(https://youtu.be/8FGbIwk3fcU(3)2D运动跟踪分析(https://

youtu.be/ZBhFYplj04g)声明：为了方便介绍DICe算法原理，本文中用到的图片部分来自于DICe网站[1]，如有不当之处，望指出更正【参考】1. https://github.com/dicengine/di。

ce2. DZ Turner, Digital Image Correlation Engine (DICe) Reference Manual, Sandia Report, SAND2015-10606 O, 2015。