非固定相机旋转图像的数字散斑相关计算研究

非固定相机数字散斑相关方法拍摄待测物体表面的目标图像时,所拍摄的目标散斑图像相对于参考散斑图像可能产生位置移动及图像旋转。通过辅助定位的相机标定方法可以计算出被测物体表面与相机的相对位置,但无法获得散斑图像在平面内的旋转角度。数字散斑相关方法对图像旋转较为敏感,随着旋转角度的增加,目标子窗口与参考子窗口的相关性迅速降低。研究图像旋转角度对数字散斑相关方法计算精度的影响,分析相关性随旋转角度降低的原因。对相关搜索方法进行相应的改进,在搜索目标子窗口时增加对子窗口旋转角度搜索,在计算参考图像中子窗口位移量的过程中,同时计算了其旋转角度,从而降低图像旋转的影响,提高数字散斑相关方法的计算精度。     

研究子窗口对数字散斑相关计算影响的新方法

子窗口尺寸选择是数字散斑相关计算中的一个重要问题,对计算结果的精确度有重要的影响,研究了子窗口内各像素对计算结果的影响,并提出了一种新的方法用于处理该问题。该方法不再像传统数字散斑相关方法中那样平等对待所有的像素,而是根据它们从目标图像中识别出子窗口的能力分别处理,各像素的权系数由分布函数根据它们与参考图像子窗口中心的距离计算得到。与传统的选择子窗口尺寸的方法相比,该方法不仅具有根据不同测试条件选择合适数量的像素包含进子窗口的功能,而且缓解了子窗口边缘像素对计算结果的影响,提高了相关计算的精度。