[发明专利]一种用于图像传感器标定的干涉条纹畸变矫正方法

摘要

本发明涉及一种用于图像传感器标定的干涉条纹畸变矫正方法，包括：利用阵列探测器采集多帧静态干涉条纹图像、动态干涉条纹图像、平场图像以及相同条件下对应的暗场图像；对静态干涉条纹图像进行预处理；利用预处理之后的干涉条纹图像计算空间频率；利用的空间频率以及干涉激光的频率差计算条纹运动速度；利用条纹运动速度以及阵列探测器相关的指标参数获得仿射变换矩阵；利用仿射变换矩阵对带有畸变的动态干涉条纹图像进行仿射变换，得到畸变矫正后的图像。

主权项

一种用于图像传感器标定的干涉条纹畸变矫正方法，包括：步骤1)、利用阵列探测器采集多帧静态干涉条纹图像、动态干涉条纹图像、平场图像以及相同条件下对应的暗场图像；步骤2)、对步骤1)获得的静态干涉条纹图像进行预处理，所述预处理包括：根据所述暗场图像扣除暗噪声、本底噪声，并根据所述平场图像进行平场修正，获得预处理之后的静态干涉条纹图像；步骤3)、利用步骤2)所得到的预处理之后的静态干涉条纹图像计算空间频率；步骤4)、利用步骤3)所得到的空间频率以及干涉激光的频率差计算动态干涉条纹图像的条纹运动速度；步骤5)、利用步骤4)得到的动态干涉条纹图像的条纹运动速度以及阵列探测器相关的指标参数获得仿射变换矩阵；其中，所述阵列探测器相关的指标参数至少包括：探测器阵列N×N中的行列数N，每一行的读出时间t0，产生动态干涉条纹的激光的频率差f0；步骤6)、利用步骤5)得到的仿射变换矩阵对带有畸变的动态干涉条纹图像进行仿射变换，得到畸变矫正后的动态干涉条纹图像；所述步骤3)进一步包括：根据预处理之后的静态干涉条纹图像，利用如下公式对空间频率进行拟合：I＝a+b*sin(k_x*x+k_y*y+phi)；其中，I为每个像素的灰度值，a为直流分量，b为对比度，x、y为二维笛卡尔坐标，k_x为x方向的空间频率，k_y为y方向的空间频率，phi为初始相位；在步骤4)中，利用所得到的空间频率以及干涉激光的频差通过如下公式计算条纹运动速度：v_x＝f0*2π/k_x；v_y＝f0*2π/k_y；其中，v_x、v_y分别为x方向和y方向的条纹运动速度分量；在步骤5)中，利用得到的条纹运动速度v_x、v_y以及阵列探测器相关的指标参数，获得仿射变换矩阵R：$R=\left[\begin{array}{ccc}1& \frac{N+\frac{(f0*2*pi/k_y)*t0*(N-1)}{1-(df0*2*pi/k_y)*t0}}{(f0*2*pi/k_x)*t0*(N-1)}& dx1\\ 0& \frac{N+\frac{(f0*2*pi/k_y)*t0*(N-1)}{1-(f0*2*pi/k_y)*t0}}{N}& dy1\\ 0& 0& 1\end{array}\right]:$其中，dx1，dy1分别为x方向和y方向的参考坐标；pi表示圆周率。