利用视觉技术和图像分析方法将非接触测量技术应用于材料力学性能测试领域是本文的目标,本文的主要工作就是在这种测试方法前期工作的基础上完善及提高相应的性能,提高系统的可靠性和稳定性。随着相关硬件及软件的不断发展和完善,机器视觉技术在各个领域中都得到了日益广泛的应用。在非接触式测量方面,视觉技术有着极大的潜力和优越性。由于接触式测量方法的局限性,在材料的力学性能测试和工程结构测试领域有很多性能参数都难于直接测量,对非接触测量有着迫切的需要,真应力―真应变测试就是其中一个既传统又现实的实际问题。本项目的研究证明基于视觉技术和图像分析方法的测量系统可以很好的解决这个难题,实现了真正意义上的真应力―真应变直接测量。本文以独创的最大塑性变形微段分析法为理论基础,运用视觉技术和图像分析方法,设计了测量和分析计算真应力―真应变的新方法。项目前期工作主要在硬件系统和基本软件的开发上完成了基础性开发工作,基本证实了方法的可行性。本文重点对软件进行了完善和调整,在对采集的图像经过中值滤波、二值化、数学形态学的处理方法解决图像边缘粗定位的基础上,尝试采用亚像素处理算法,通过精定位程序提高图像边缘检测的准确性和可靠性,使测量精度达到亚像素级。根据测量的实际应用要求,适当配置硬件,系统的尺寸计量分辨率可达0.1~0.001mm,满足不同测试对象的最小直径准确测量的要求;采用多线程信息传递模式,取代了原系统中利用RTSI总线的信号共享方式触发多个模块的并行处理方法,使测量过程中任意时刻的最小直径和载荷的输出得到了良好的同步采集和处理,从而提高了测量系统的稳定性和可靠性;对实际应用的光源设置进行了系统的实验研究,采取不同的投光、遮光办法,优选出可有效防止中部反光量大和边缘光晕现象强烈的光源布置方案。解决了环境对测量的不良影响问题,为实际应用中的准确测量提供了保证;最后,利用本研究成果,对若干Q235钢试样和5083铝合金试样进行实验,获得了理想的实验结果,并将其与工程应力―应变和传统真应力―真应变进行对比分析,得出了本测试系统能够准确的测量材料真应力―真应变的结论。