[发明专利]基于光谱角度填图的纹影法远场测量焦斑自动重构方法

权利要求书

1.基于光谱角度填图的纹影法远场测量焦斑自动重构方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)使用最小二乘法来拟合旁斑图像的纹影小球中心，误差精度小于1个像素；

步骤2)将采集的主斑图像orgzb和旁斑图像orgpb裁剪为同样大小的裁剪图像，分别记为主斑裁减图像cutzb和旁斑裁减图像cutpb；将主斑裁减图像cutzb中扣除一个与纹影小球尺寸相当的圆，得到图像cutzb’；再将该图像cutzb’和旁斑裁减图像cutpb分别转换成两个列向量V_z和V_p，并计算这两个列向量的SAM值；

步骤3)计算两个列向量之间的光谱角度填图(SAM)值，当两个向量相似性达到最大值时，则cutzb’图像的左上角位置为最佳匹配点；

步骤4)以最佳匹配点为参考，使用图像cutzb'和旁斑裁减图像cutpb对焦斑进行重构，并在最终的图像拼接过程中使用采用加权平均法对拼接边界进行融合。

2.根据权利要求1所述的基于光谱角度填图的纹影法远场测量焦斑自动重构方法，其特征在于，步骤2)和步骤3)具体过程如下：

1.1)使用最小二乘法获得旁斑图像orgpb中纹影小球中心和半径，分别表示为(Opx,Opy)和okr；以(Opx,Opy)为中心裁减尺寸为300*300的旁斑裁减图像，记为cutpb；

1.2)获得纹影小球映射矩阵P_c：

将该矩阵转换为列向量形式P_c＝P_c(:)，其中(Cpy,Cpx)和r分别为纹影小球中心和半径；

1.3)主斑裁减图像cutzb＝orgzb(Ozy-150+m:Ozy+150+m,Ozx-150+l:Ozx+150-1+l)，中心点位于(Ozx+l,Ozy+m)，其中l值的取值范围为-50≤l<50，m值的取值范围为-50≤m<50，l和m是相对于100×100矩形区域中心的坐标；

1.4)获得cutzb图像矩阵的转置矩阵V'_z＝cutzb^T，将转置矩阵表示为列向量形式V'_z＝V'_z(:)，在cutzb图像中扣除一个纹影小球区域后的图像为cutzb’，并表示为列向量形式V_z＝V'_z.*P_c^T；获得cutpb图像矩阵的转置矩阵V'_p＝cutpb^T，将转置矩阵表示为列向量形式V_p＝V'_p(:)；

1.5)计算向量V_p和V_z的SAM值，即Sam(V_z,V_p)：

式中：V_p——旁瓣裁减图像所生成的列向量，V_z——主瓣裁减图像中心扣除一个同纹影小球大小的圆后并生成的列向量，N——裁减图像宽和高的乘积，也是向量包含的元素个数；

1.6)重复1.3)－1.4)步骤，直到计算完矩形区域100×100所有m和l的SAM值为止；

1.7)通过目标函数Sam(V_z,V_p)获得最佳匹配点。