[发明专利]一种基于光学无损检测的微结构低重叠度三维拼接方法

摘要

一种基于光学无损检测的微结构低重叠度三维拼接方法。其包括基于实验中测试机构位移平台的运动参数将结构特征提取区域限制在测量过程中的重叠区域；在所述区域内，通过SURF算法进行特征提取；在特征点匹配阶段，根据测量系统位移平台的不确定度进一步提出缩小匹配点对搜索范围的方法以提高特征点匹配可靠性并根据欧式距离最近邻域法得到特征匹配点；以重叠区域的局部连续性为依据，通过STLS算法计算校正矩阵而得到最终拼接。本发明不但适用于特征丰富的结构，也适用于相似度高、特征不明显的阵列型结构，可有效地消除误匹配，提高拼接精度，所述的低重叠度可大大减少因重叠区域而带来的可观的额外测试时间，成功地实现大范围测量。

主权项

一种基于光学无损检测的微结构低重叠度三维拼接方法，其包括按顺序进行的下列步骤：步骤1：根据实验中测试系统位移台的运动参数，设定特征匹配区域为两相邻待拼接结构的重叠部分；步骤2：采用SURF算法在所述的步骤1中设定的特征匹配区域内提取结构特征；步骤3：根据测试系统位移台不确定度，设定特征匹配点搜索范围，并根据欧式距离最近邻域法得到特征匹配点；步骤4：以重叠区域的局部连续性为依据，利用STLS算法计算校正矩阵，以校正测量过程中环境扰动带来的拼接结构错动，由此得到最终拼接结果；其特征在于：在步骤1中，所述的根据实验中测试系统位移台的运动参数，设定特征匹配区域为两相邻待拼接结构的重叠部分的具体方法是：根据光学精密无损测量系统中可精确获得的载物平台的水平及垂直运动位置和相邻结构间的相对位移，划定特征匹配区域，以消除错误匹配并提高计算速度；所述的相对位移关系如式(1)所示:A1(x,y)+L＝A2(x,y)  (1)其中，(x,y)为两相邻待拼接结构重叠区域中点位置坐标，A1、A2为两相邻待拼接结构；L为x或y方向位移量；两相邻待拼接结构重叠度与相对位移的关系如式(2)所示：(P‑L/p)/P＝a  (2)其中，P为待拼接结构x方向像素总个数，p为像素等效尺寸，a为两相邻待拼接结构重叠度；划定待拼接结构A1中匹配区域为x方向第P(1‑a)列到第P列，划定待拼接结构A2中匹配区域为x方向第1列到第P(a)列，应用上述公式(2)所得结果不为整数时，为保证重叠部分包括在内，取使设定区域较大的整数值解；y方向的测量过程与上述测量过程相同。