[發(fā)明專利]一種數(shù)字全息子孔徑相位圖自動(dòng)拼接融合方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010034447.6
• 申請(qǐng)日: 2020-01-14
• 公開（公告）號(hào): CN113129213A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）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(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)計(jì)量大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T3/40
• 分類號(hào): G06T3/40;G06T7/187;G06T7/33
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種數(shù)字全息子孔徑相位圖自動(dòng)拼接融合方法，包括：采用相位相關(guān)算法對(duì)相鄰兩子孔徑相位圖進(jìn)行粗匹配，得到兩子孔徑相位圖之間的初始相對(duì)位置和初始重疊區(qū)域；根據(jù)Harris算子分別對(duì)兩幅子孔徑相位圖的初始重疊區(qū)域進(jìn)行角點(diǎn)檢測(cè)，并進(jìn)行對(duì)應(yīng)的角點(diǎn)匹配和誤配點(diǎn)對(duì)的剔除，得到最佳Harris角點(diǎn)匹配點(diǎn)對(duì)；以得到的得到最佳Harris角點(diǎn)匹配點(diǎn)對(duì)為中心，分別在兩幅子孔徑相位圖中選擇相應(yīng)的子圖像塊，并根據(jù)全匹配搜索算法(FS)計(jì)算得到最佳匹配點(diǎn)對(duì)及其對(duì)應(yīng)的偏移量；根據(jù)兩幅子孔徑相位圖、最佳匹配點(diǎn)對(duì)及其對(duì)應(yīng)的偏移量，對(duì)兩幅子孔徑相位圖進(jìn)行平移，并對(duì)重疊區(qū)域進(jìn)行相位融合,實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字全息子孔徑相位圖的自動(dòng)拼接融合。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種數(shù)字全息子孔徑相位圖自動(dòng)拼接融合方法，可用于數(shù)字全息技術(shù)檢測(cè)被測(cè)物表面三維形貌再現(xiàn)時(shí)的自動(dòng)拼接融合。

背景技術(shù)

數(shù)字全息技術(shù)是一種非接觸、高精度的測(cè)量技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于物體表面三維信息的測(cè)量，是精密測(cè)量領(lǐng)域的一項(xiàng)重要研究?jī)?nèi)容。相比于傳統(tǒng)全息，數(shù)字全息可以對(duì)三維或位相物體的結(jié)構(gòu)信息進(jìn)行定量分析，但受其記錄過程中光電轉(zhuǎn)換器件有限的像元尺寸和光敏面積影響，所記錄的數(shù)字全息圖記錄范圍小、分辨率低，嚴(yán)重限制了數(shù)字全息在大范圍高精密測(cè)量領(lǐng)域的應(yīng)用。相位拼接技術(shù)可以對(duì)數(shù)字全息解包裹后的相位信息進(jìn)行正確的相位拼接，能夠在不增加硬件檢測(cè)系統(tǒng)難度的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)數(shù)字全息在大范圍、高精密領(lǐng)域的測(cè)量，但如何提高相位拼接效率和精度從而實(shí)現(xiàn)相位圖的自動(dòng)拼接融合是目前的研究重點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種數(shù)字全息子孔徑相位圖自動(dòng)拼接融合方法，提高了數(shù)字全息子孔徑相位圖的拼接效率和精度，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字全息子孔徑相位圖的自動(dòng)拼接融合。

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種數(shù)字全息子孔徑相位圖自動(dòng)拼接融合方法，該方法包括：

s1，根據(jù)相位相關(guān)算法對(duì)相鄰兩子孔徑相位圖進(jìn)行粗匹配，得到兩子孔徑相位圖之間的初始相對(duì)位置和初始重疊區(qū)域；

s2，根據(jù)Harris算子分別對(duì)兩幅子孔徑相位圖的初始重疊區(qū)域進(jìn)行角點(diǎn)檢測(cè)，并進(jìn)行對(duì)應(yīng)的角點(diǎn)匹配和誤配點(diǎn)對(duì)的剔除，得到最佳Harris角點(diǎn)匹配點(diǎn)對(duì)；

s3，以步驟s2中得到的最佳匹配點(diǎn)對(duì)為中心，分別在兩幅子孔徑相位圖中選擇相應(yīng)的子圖像塊，并根據(jù)全匹配搜索算法(FS)計(jì)算得到最佳匹配點(diǎn)對(duì)及其對(duì)應(yīng)的偏移量；

s4，根據(jù)兩幅子孔徑相位圖、步驟s3中得到的最佳匹配點(diǎn)對(duì)及其對(duì)應(yīng)的偏移量，對(duì)兩幅子孔徑相位圖進(jìn)行平移，并對(duì)重疊區(qū)域進(jìn)行相位融合，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字全息子孔徑相位圖的自動(dòng)拼接融合。

本技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)了相鄰兩子孔徑相位圖的粗匹配，然后對(duì)重疊區(qū)域進(jìn)行Harris角點(diǎn)檢測(cè)，并對(duì)角點(diǎn)進(jìn)行匹配以及誤配點(diǎn)對(duì)的剔除，從而獲得最佳Harris角點(diǎn)匹配點(diǎn)對(duì)，再通過全匹配搜索算法對(duì)以最佳匹配點(diǎn)對(duì)為中心的兩子圖像塊進(jìn)行匹配，計(jì)算得到最佳匹配點(diǎn)對(duì)及其對(duì)應(yīng)的偏移量，最后根據(jù)計(jì)算結(jié)果對(duì)兩幅子孔徑相位圖進(jìn)行平移，并對(duì)重疊區(qū)域進(jìn)行相位融合，極大提高了數(shù)字全息子孔徑相位圖的拼接效率和精度，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字全息子孔徑相位圖的自動(dòng)拼接融合。

另外，步驟s1包括：

s11,分別對(duì)相鄰兩子孔徑相位圖進(jìn)行傅里葉變換；

s12，對(duì)傅里葉變換后的兩子孔徑相位圖求解互功率譜，并進(jìn)行傅里葉反變換，得到?jīng)_激函數(shù)；

s13，取沖激函數(shù)的實(shí)部，并尋找其峰值點(diǎn)坐標(biāo)，得到兩子孔徑相位圖之間的初始相對(duì)位置，再由計(jì)算得出初始重疊區(qū)域；

本技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)了相鄰兩子孔徑相位圖進(jìn)行粗匹配，得到兩子孔徑相位圖之間的初始相對(duì)位置和初始重疊區(qū)域。

另外，所述步驟s2包括：