[發明專利]基于光譜角度填圖的紋影法遠場測量焦斑自動重構方法

在審

• 申請號: 201811528861.1
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN109724690A
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 王拯洲;李剛;譚萌;王江楓;王力;王偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: G01J1/00
• 分類號: G01J1/00;G01J1/04
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 胡樂

1.基于光譜角度填圖的紋影法遠場測量焦斑自動重構方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1)使用最小二乘法來擬合旁斑圖像的紋影小球中心，誤差精度小于1個像素；

步驟2)將采集的主斑圖像orgzb和旁斑圖像orgpb裁剪為同樣大小的裁剪圖像，分別記為主斑裁減圖像cutzb和旁斑裁減圖像cutpb；將主斑裁減圖像cutzb中扣除一個與紋影小球尺寸相當的圓，得到圖像cutzb’；再將該圖像cutzb’和旁斑裁減圖像cutpb分別轉換成兩個列向量V_z和V_p，并計算這兩個列向量的SAM值；

步驟3)計算兩個列向量之間的光譜角度填圖(SAM)值，當兩個向量相似性達到最大值時，則cutzb’圖像的左上角位置為最佳匹配點；

步驟4)以最佳匹配點為參考，使用圖像cutzb'和旁斑裁減圖像cutpb對焦斑進行重構，并在最終的圖像拼接過程中使用采用加權平均法對拼接邊界進行融合。

2.根據權利要求1所述的基于光譜角度填圖的紋影法遠場測量焦斑自動重構方法，其特征在于，步驟2)和步驟3)具體過程如下：

1.1)使用最小二乘法獲得旁斑圖像orgpb中紋影小球中心和半徑，分別表示為(Opx,Opy)和okr；以(Opx,Opy)為中心裁減尺寸為300*300的旁斑裁減圖像，記為cutpb；

1.2)獲得紋影小球映射矩陣P_c：

將該矩陣轉換為列向量形式P_c＝P_c(:)，其中(Cpy,Cpx)和r分別為紋影小球中心和半徑；

1.3)主斑裁減圖像cutzb＝orgzb(Ozy-150+m:Ozy+150+m,Ozx-150+l:Ozx+150-1+l)，中心點位于(Ozx+l,Ozy+m)，其中l值的取值范圍為-50≤l<50，m值的取值范圍為-50≤m<50，l和m是相對于100×100矩形區域中心的坐標；

1.4)獲得cutzb圖像矩陣的轉置矩陣V'_z＝cutzb^T，將轉置矩陣表示為列向量形式V'_z＝V'_z(:)，在cutzb圖像中扣除一個紋影小球區域后的圖像為cutzb’，并表示為列向量形式V_z＝V'_z.*P_c^T；獲得cutpb圖像矩陣的轉置矩陣V'_p＝cutpb^T，將轉置矩陣表示為列向量形式V_p＝V'_p(:)；

1.5)計算向量V_p和V_z的SAM值，即Sam(V_z,V_p)：

式中：V_p——旁瓣裁減圖像所生成的列向量，V_z——主瓣裁減圖像中心扣除一個同紋影小球大小的圓后并生成的列向量，N——裁減圖像寬和高的乘積，也是向量包含的元素個數；

1.6)重復1.3)－1.4)步驟，直到計算完矩形區域100×100所有m和l的SAM值為止；

1.7)通過目標函數Sam(V_z,V_p)獲得最佳匹配點。