Son zamanlarda modelleme yapmak için kullanılan tekniklerden birisi de Dijital Görüntü Korelasyonu ya da diğer adıyla Digital Imagine Correlation (DIC) teknolojisidir. Peki DIC nedir? Bu terim, en genel tanımıyla bir nesnenin kameralar yardımıyla taranarak iki ya da üç boyutlu ölçüm çıkarmaya yarayan yönteme karşılık gelmektedir. DIC teknolojisi çıkardığı ölçümler üzerinde tam alan deformasyonu gibi ölçümleri de hesaplayan, temassız olarak çalışan optik bir yöntemdir. Bu işlem yapılırken bir ya da birden fazla kamera kullanılabilmektedir. Süreç boyunca görüntü alımı yapılırken yeterli süre verilirse gerinim değerleri de hesaplanabilmektedir.
DIC yöntemi ölçüm yapılması istenen malzemenin yüzeyine çeşitli işaretlemeler yapılarak da kullanılmaktadır. Bu işaretlemelerin temassız kamera veya kameralar yardımıyla görüntüleri alınarak çeşitli yazılımlar aracılığıyla incelenip belirli testlerden geçirilir. Bu ölçümler ise raporlanarak gerekli sonuçlar elde edilmektedir. Klasik kullanılan ölçüm yöntemlerine göre daha hızlı ve daha doğru sonuçlar ortaya çıkarmaktadır. Ayrıca DIC yöntemini kullanmanın birçok avantajı da mevcuttur. Yazımızda bu konuyu detaylarıyla ele alacağız.
Dijital Görüntü Korelasyonunun Özellikleri
DIC, birden fazla farklı geliştirme ve mühendislik alanı uygulamalarında kullanılabilmektedir. Mühendislik uygulamalarının yanı sıra olay örgülerini anlayabilmek adına tıp, jeoloji alanlarında da kullanılabilmektedir. Hatta sporcuların hareketlerini yakın açıdan inceleyerek kendilerini geliştirmeleri ya da rakiplerini incelemeleri için bile kullanılabilecek bir yöntemdir.
DIC, sadece modellemede değil aynı zamanda da malzemelerin statik yüklemelerini hesaplayarak ilgili malzemenin mekanik özelliklerini belirlemek için de kullanılmaktadır. Ayrıca bu yöntem ile her türlü malzeme için ölçüm yapılabilmektedir. Malzemenin türünün bir önemi yoktur.
İşlemleri yaparken görüntü korelasyonu teknolojisi, canlı takip de yaparak ölçümlerin birebir izlenmesine de olanak sağlanmaktadır. Dolayısıyla bu yöntem ile yapılan ölçümlerde statik ve dinamik testlerin yapılması ile birlikte yapılan modellemelerin de güvenilirliğinden emin olunabilmektedir.
İşlem sırasında kameralar yardımıyla ölçümler yapılmaktadır. Kameraların klasik algılama yöntemini kullanmak ile birlikte temassız bir şekilde titreşim testi vb. çalışmalar yapabilmekte ve bunların analizlerini gerçekleştirilebilmektedir.
Dijital Görüntü Korelasyonu (DIC) Nasıl Çalışır?
DIC, genel anlamda mühendislik çalışmalarında kullanılan malzemelerin deformasyonu, gerilimi ve optik akması gibi konuları ölçümleme de kullanılmaktadır. Bu yöntemin çalışma mantığı görüntü toplama ve dijital görüntü korelasyonu üzerinden oluşturulmuştur. Görüntü korelasyonu tekniğinde tek bir sensör kullanılır. Bu sayede birden fazla veriyi aynı anda ve doğru şekilde ölçerek daha güvenilir sonuçlar elde edebilirsiniz.
Görüntü korelasyonu yöntemi, bir ya da birden fazla kamera kullanarak buradan elde ettiği görüntüleri işleyip işleme almaktadır. Bu kameralar yardımıyla ilgili malzeme üzerinden yüzlerce alandan görüntü yakalanır. 3D teknolojisi yardımıyla da uygun çözünürlükler elde edilir. Dolayısıyla söz konusu görüntüler ile hesaplamalar yaparak bu testlerin sonuçlanması kolaylaşır.
Yukarıda yer alan testlerin yanı sıra dijital görüntü korelasyonu, aynı zamanda görüntüler yardımıyla karmaşık malzeme modellemeleri de yapabilmektedir. Yapılan simülasyonların sonuçlarının doğruluğunu ölçümlemek için de aynı teknikler üzerinden ilgili yöntem kullanılabilir. Dijital korelasyon yöntemi ile yapısal dinamik testlerini bir arada kullanarak modelleme ve analiz çalışmaları yapılmasına olanak sağlamaktadır.
Dijital Görüntü Korelasyonunun Avantajları
Dijital Görüntü Korelasyonunun onu klasik yöntemlerden ayıracak birden fazla avantajı mevcuttur. Bunlardan ilki temassız yöntemler ile ölçüm yapmaktadır. Özellikle hareketli ve dönen parçalardan ölçüm almak son derece zordur. Bu parçalar için geleneksel ölçüm yöntemlerin kullanılması etkili sonuçlara ulaşmakta zayıf kalmaktadır. Standart sensörler kullanılarak yapılan ölçümlerde sensörler, farklı açılardan ürün üzerine yerleştirilmelidir. Ayrıca sensör sayısının belli bir sayı dahilinde olması gerekir. DIC yardımıyla ise parçaya temas etmeden kameralar yardımıyla ölçüm yapılmaktadır. Bu nedenle özellikle döner parçalardan, daha doğru ve kesin sonuçların elde edilmesi sağlanmaktadır.
DIC yönteminin bir diğer avantajı ise birçok ölçüm noktasından daha eksiksiz veri sağlamasıdır. Özellikle tıp ya da spor alanlarında bu teknolojinin katkısı çoktur. Örneğin uçma hareketlerinin kuşlar üzerinde nasıl olduğunun daha net anlaşılması geleneksel yöntemlerle oldukça zordur. Ancak DIC ile yüksek hızlı kameralar ile ölçüm yapılabilir. Böylelikle kuşun uçuş hareketini nasıl yaptığını daha net anlamak mümkün olur. Kuşun tek bir noktasının işaretlenmesi ile birlikte alınan görüntüler yardımıyla modelleme yapılarak yapılan uçuş işleminin simülasyonu oluşturulabilir. Bu durum diğer tüm hareketli süreçlerin de anlaşılmasında kullanılabilmektedir.
DIC yönteminin bir diğer avantajı ise nicel veriler kullanmasıdır. Özellikle titreşimli harekete sahip olan nesneler ya da süreçler ile ilgili ölçüm yapıldığında standart yöntemlerde, cihaz üzerine monte edilmiş sensörler bunu karşılayamamaktadır. Ancak DIC teknolojisi kullanıldığında kamera yardımıyla titreşim hareketleri sayısal verilere daha rahat bir şekilde çevrilebilmektedir. Özellikle deprem gibi sismik hareketlerin takibi yapılmak istendiğinde yer değiştirmeler de DIC ile çok rahat bir şekilde görülebilirken standart sensör ile takiplerde fark edilmemektedir.
DIC Tekniğinin Sınırlamaları
DIC ile etkili ölçümler yapmak diğer yöntemlere göre daha kolay ve doğrudur. Ancak ilgili yöntemi kullanırken en etkili sonuçlara ulaşabilmek için dikkat edilmesi gereken bazı hususlar mevcuttur. Bu konulara dikkat edildiği takdirde yapılan ölçümler en doğru sonuçları verecektir.
İlk olarak söz konusu yöntem kullanılırken ölçüm ya da modelleme yapılacak malzemenin yüzeyinin uygun olması sağlanmalıdır. Özellikle ölçüm yapılacak malzemenin belli bir desenle işaretlenmesi gerekmektedir. Bunun yapılabilmesi için sprey boyalar ya da fırçalar ile işaretlemeler yapılmalıdır. Böylelikle ilgil alanlar desenler yardımıyla takip edilebilecektir.
Ölçüm aletlerinin doğru sonuç verebilmesi için ayrıca kalibre edilmiş olmasına özen gösterilmelidir. Kameraların lensleri ve pikselleri yapılacak ölçüm için uygun seviyelerde olmalıdır. Kameralar kurulduktan sonra referans ölçüm alanları belirlenmelidir. Böylelikle bu referans noktaları baz alınarak yer değişimleri hesaplanabilecektir.
Dijital Görüntü Korelasyonunun Kullanım Alanları
Dijital görüntü korelasyonu kullanım alanı çok geniş olan bir yöntemdir ve kullanım alanları gün geçtikçe artmaktadır. Günümüzde özellikle endüstri sektöründe yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. Bunun yanı sıra üniversiteler ya da araştırma şirketlerinde birçok konu için kendisine kullanım alanı bulabilmektedir.
Kullanım kolaylığı sayesinde özellikle LVDT, gerinim ölçer ve ivme ölçer gibi cihazların yerine tercih edilmektedir. Dolayısyla bu cihazların kullanıldığı tüm alanlarda yine dijital görüntü korelasyonu etkili bir çözüm sunabilecektir.
Yukarıda yer alan süreçlerin etkili bir şekilde elde edilebilmesi için dijital görüntü korelasyonu yöntemi ile birlikte bu yöntemin kullanıldığı yazılımlar da önemlidir. Bu konuda Cadem Metrology tarafından sunulan GOM Correlate 3D test verileri yazılımı sayesine dijital görüntü korelasyonu yöntemini en etkin şekilde kullanabileceksiniz. Cadem Metrology internet sayfasından deneme sürümünü ücretsiz indirerek test edebileceğiniz bu yazılım, size 2D ve 3D görüntülerin elde edilmesinde, noktaya dayalı tam alan ölçümlerinin yapılmasında ve deformasyon ölçümlerinin yapılmasında etkili sonuçlar sunacaktır. Ayrıca, 3D testler sayesinde yapılan ölçümler etkili bir şekilde raporlanarak kapsamlı sonuçlar elde edilebilmektedir. DIC yöntemi kullanmak istendiğinde Cadem Metrology internet sayfasını incelenerek en etkili çözümlere ulaşabilirsiniz.
Önceki yazımıza https://www.cademmetrology.com.tr/fotogrametri-nedir-uygulama-alanlari-nelerdir/ linkinden ulaşabilirsiniz.