Documentation for Matlab-based DIC code

mathwork에 올라온 Digital Image Correlation코드에 관한 문서 정리

Code Structure 및 각 Step별 간단한 설명
Main GUIs 

1. image_setup_GUI   

 - 이미지 준비단계로 폴더 내의 모든 이미지 파일에 대한 정보를 가져온다.(이미지 확장자, 개수 등)
 2. correlate_images_GUI    

- 이미지 간의 correleation을 수행하고 변위 값을 출력 

3. compute_data_GUI    

- 정밀한 변위값을 구하기 위해 보간하고 유한요소법 함수를 이용하여 변형률을 계산 

4. visualize_data_GUI    

- 변위와 변형률을 다양한 형태로 보여줌

추가적으로 

1. delete_data_GUI    

- correlate 를 수행하지 않는 부분은 지워줌 

2.movie_GUI   

- 모든 이미지에 대해서 correlate 과정을 time lapsed 형태로 보여줌

Steps of a Typical Correlation
Step1. Set up the images to be correlated. 

a) 모든 이미지를 하나의 폴더에 준비 

b) image_setup_GUI를 실행

Step2. Determine if displacements are large enough to require an initial guess. 

a) correlate_images_GUI를 실행, spare grid를 이용하여 이미지의 전체에 대해서 수행(이미지 사이즈가 1000 by 1000 일 때, step size가 50-75 픽셀로 수행 ). spare grid는 계산시간을 줄여준다. 

b) visualize_data_GUI 를 수행고 변위에 대한 contour plot을 확인.  

c) 모든 영역에서 correlate가 잘되었다면(찾을 수 없는 데이터가 포함된 영역이 없어야 한다), 새로운 initial guess 를 찾을 필요가 없고, reduced-size image에 대해서 correlate를 수행할 필요가 없다. 이때는 step4로 

d) 만약 correlate가 잘안되었다면, initial guesses를 새로 생성할 필요가 있다. 이때는 step3으로.

Step3. If necessary, generate initial guesses for displacements by correlating reduced-size images. 

a) correlate_images_GUI를 실행, reduced-size 이미지들의 correlation 의 결과를 필수적인 initial guesses로서 이용하고, sparse grid를 이용하여 reduced-size 에 대해서만 correlate 수행.  

b) visualize_data_GUI를 통해 결과를 평가 

c) 만약 reduced 이미지의 correlation이 큰 변위를 잡아내지 못한다면 하나 또는 세개 이상의 파라미터를 바꿔봐야 한다.      

- subset size, image reduction factor 값을 바꾼다.       

- 현재 reduced 이미지의 correlation에 대한 initial guesses로서의 이전의 reduced 이미지의 correlation 의 결과를 이용하여 reduced images 의 correlation을 반복

Step4. Determine the optimal subset size for the correlation of the full-sized images. 

a) correlate_images_GUI를 실행, spare grid를 이용하여 이미지의 전체에 대해서 수행(이미지 사이즈가 1000 by 1000 일 때, step size가 50-75 픽셀로 수행 ) 

b) visualize_data_GUI를 수행하여 결과를 평가 

c) 만약 그 중 몇개의 점이 correlate 되지 않는다면, 더 작은 subset size를 이용하여correlate_images_GUI를 다시 실행한다.

Step5. Run final correlation 

a) correlate_images_GUI를 실행 

b) full-size 이미지에 대해서 correlate 수행 

c) 필요하다면 reduced-size 이미지에서의 correlation으로 부터 얻은 결과를 사용 

d) 이전 스텝에서 찾은 subset size를 최적으로 사용 

e) 밀도있는 grid를 새로 생성한다.(이미지 1000 by 1000 pixel일 때 약 5-10 pixel의 step size)

참조)

1. In Situ Measurements of Strains in Composite Battery Electrodes during Electrochemical Cycling, E.M.C. Jones · M.N. Silberstein · S.R. White · N.R. Sottos

2. Matlab based DIC code documentation - version 4 - 15422 EJ