[發明專利]一種數字全息子孔徑相位圖自動拼接融合方法

在審

• 申請號: 202010034447.6
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN113129213A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 劉維;謝中思;郝玲;徐佳男;孔明;王道檔;趙軍;郭天太;許新科;劉璐
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40;G06T7/187;G06T7/33
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種數字全息子孔徑相位圖自動拼接融合方法，其特征在于，包括：

s1，根據相位相關算法對相鄰兩子孔徑相位圖進行粗匹配，得到兩子孔徑相位圖之間的初始相對位置和初始重疊區域；

s2，根據Harris算子分別對兩幅子孔徑相位圖的初始重疊區域進行角點檢測，并進行對應的角點匹配和誤配點對的剔除，得到最佳Harris角點匹配點對；

s3，以步驟s2中得到的最佳匹配點對為中心，分別在兩幅子孔徑相位圖中選擇相應的子圖像塊，并根據全匹配搜索算法(FS)計算得到最佳匹配點對及其對應的偏移量；

s4，根據兩幅子孔徑相位圖、步驟s3中得到的最佳匹配點對及其對應的偏移量，對兩幅子孔徑相位圖進行平移，并對重疊區域進行相位融合，實現對數字全息子孔徑相位圖的自動拼接融合。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟s1包括：

s11,分別對相鄰兩子孔徑相位圖進行傅里葉變換；

s12，對傅里葉變換后的兩子孔徑相位圖求解互功率譜，并進行傅里葉反變換，得到沖激函數；

s13，取沖激函數的實部，并尋找其峰值點坐標，得到兩子孔徑相位圖之間的初始相對位置，再由計算得出初始重疊區域。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟s2包括：

s21，采用Harris算子分別對步驟s1中得到的兩子孔徑相位圖初始重疊區域進行角點檢測，得到兩幅子孔徑相位圖的初始重疊區域的Harris角點點群；

s22，以步驟s21中得到的Harris角點點群中的每個角點為中心，選擇一個大小為m*m的圖像塊，即得到對應的角點塊，并根據歸一化互相關(NCC)算法對得到的角點塊進行匹配，計算相應角點塊的相似性，從而得到對應的Harris角點匹配點對；

s23，根據步驟s1中得到的兩子孔徑相位圖初始相對位置以及投票過濾法對Harris角點匹配點對進行提純，剔除誤配點對；

s24，根據步驟s22中歸一化互相關的計算結果，選擇提純后的Harris角點匹配點對中角點塊的相似性最高的匹配點對為最佳Harris角點匹配點對。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟s3包括：

s31，以步驟s2中得到的最佳Harris角點匹配點對為中心，分別在兩幅子孔徑相位圖中選擇一個大小為N*N的圖像塊1和2N*2N的圖像塊2；

s32，以步驟s31中的圖像塊1為參考塊，以圖像塊2作為對應的搜索區域，同時圖像塊1的起始坐標也是參考塊的起始坐標，記為(x₀，y₀)；

s33，根據全匹配搜索算法(FS)在搜索區域內遍歷尋找一個大小為N*N的最佳匹配塊，其對應的匹配塊起始坐標記為(x₁，y₁)，即最佳匹配點對為(x₀，y₀)和(x₁，y₁)。

s34，根據(x₀，y₀)和(x₁，y₁)計算兩子孔徑相位圖的偏移量：

(Δx，Δy)＝(x₁-x₀，y₁-y₀) 。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟s33中全匹配搜索算法在搜索區域內所有像素點的位置處利用SAD匹配準則計算SAD(i，j)值，最佳匹配塊即為最小SAD值對應的匹配塊，兩子孔徑相位圖的最終相對位置即為最佳匹配點對應的偏移量。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述SAD匹配準則：

。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟s4中相位融合方法為加權平均融合。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述兩子孔徑相位圖應具有部分重疊區域。

9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法僅需輸入兩子孔徑相位圖，本方法即可自動實現數字全息子孔徑的拼接。