[发明专利]一种高灵敏度数字图像位移频域分析方法

摘要

本发明属于工程测量领域，并具体公开了一种高灵敏度数字图像位移频域分析方法。该方法包括获得变形前后图像的分析区域，对其像素的灰度值进行变换，得到第一变换结果和第二变换结果，通过计算得到第一函数和其对应的频谱矩阵W(ξ,η)，该频谱矩阵W(ξ,η)取得最大值的坐标即为整像素位移，结合广义增采样技术得到以上一次迭代的总位移为中心，以预设步长为间隔的m×m大小的频谱矩阵W1(ξ′,η′)，然后对该频谱矩阵W1(ξ′,η′)进进行曲面拟合，该曲面最大值坐标与矩阵中心点坐标的距离即为当前迭代的亚像素位移，重复计算直到总位移之差小于容许阈值。本发明通过广义增采样技术对某一部分的频谱矩阵进行分析，不仅可以提高了计算效率，又能使计算的灵敏度得到了极大地提升。

主权项

1.一种高灵敏度数字图像位移频域分析方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：(a)利用拍照设备在同一位置拍摄同一物体变形前后的两幅图像，然后在上述两幅图像中相同部分内分别选取一个分析区域；(b)根据选取的两个分析区域内像素的灰度值获得物体变形前的第一变换结果和物体变形后的第二变换结果，并通过计算得到第一函数和该第一函数对应的频谱矩阵W(ξ,η)，所述频谱矩阵W(ξ,η)取得最大值的坐标即为因物体变形而引起的整像素位移(U₁,V₁)；(c)通过所述第一函数获得以上一次迭代的总位移为中心，以预设步长为间隔的m×m大小的频谱矩阵W₁(ξ′,η′)，对所述频谱矩阵W₁(ξ′,η′)进行曲面拟合得到拟合方程，通过求解该拟合方程的极值点确定所述曲面的最大值坐标，该最大值坐标与矩阵中心点坐标的距离即为因物体变形而引起的当前迭代的亚像素位移(d)根据步骤(c)获得的当前迭代的亚像素位移和步骤(b)获得的整像素位移(U₁,V₁)得到当前迭代的总位移并以当前迭代的总位移为中心进行迭代得到下一次迭代的亚像素位移从而获得下一次迭代的总位移(e)比较当前迭代的总位移与下一次迭代的总位移之差是否小于容许阈值，若是，则输出因物体变形而引起的总位移，若否，则根据下一次迭代的总位移继续进行迭代。