实验散斑场的优化制备方法与流程

技术特征：

1.一种实验散斑场的优化制备方法，特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)按如下方法，对数字散斑场的随机上限rand进行优化：

a)固定散斑直径d值不变，改变随机上限rand，生成不同rand值对应的数字散斑场，且同一rand值重复生成S个数字散斑场，S≥5，并计算每个数字散斑场的平均灰度梯度MIG和自相关系数C，分别得到S组rand-MIG曲线和S组rand-C曲线；

b)计算S个平均灰度梯度MIG的方差σ_MIG和S个自相关系数C的方差σ_c，得到rand-σ_MIG曲线和rand-σ_c曲线；

c)分别找出S组rand-MIG曲线中平均灰度梯度MIG取最大值时对应的随机上限rand值rand_１，S组rand-C曲线中自相关系数C取最大值时对应的随机上限rand值rand₂；分别找出rand-σ_MIG曲线中方差σ_MIG取最小值时对应的随机上限rand值rand₃，rand-σ_c曲线中方差σ_c取最小值时对应的随机上限rand值rand₄，得到优化的rand值为(rand_１+rand₂+rand₃+rand₄)/4；

(2)按如下方法，对数字散斑场的参数d进行优化：

a)固定随机上限rand为步骤(1)中优化的rand值，改变散斑直径d，生成不同d值对应的数字散斑场，并计算每个数字散斑场平均灰度梯度MIG，得到d-MIG曲线；

b)找出所述步骤a)的曲线d-MIG中平均灰度梯度MIG取最大值时对应的d，为优化的d值；

(3)由所述步骤(1)中优化的rand值和步骤(2)中优化的d值生成优化的数字散斑场；

(4)将所述步骤(3)中生成的优化的数字散斑场输出为矢量图，输出的散斑物理尺寸为D，其中，D由公式D＝W×d/Rs确定，式中W为待测量区域的长边边长，Rs为相机测量该边长方向的分辨率；

(5)根据实验的测量条件，将所述步骤(4)中输出的矢量图制作到待测量试件表面，作为实验散斑场。

2.按照权利要求1所述的实验散斑场的优化制备方法，其特征在于：所述步骤(1)、(2)和(3)中均按如下步骤生成数字散斑场：

1)根据n＝int(w²/(2π×d²))计算边长为w的数字散斑场的散斑个数n，按照下式计算所有散斑中心点的坐标，生成散斑中心间隔为的规则排列散斑场：

$x_i^{\′}=\sqrt{\mathrm{\π}/2}\×d\×\left(\mathrm{mod}\right(i/\sqrt{n}\left)\right),y_i^{\′}=\sqrt{\mathrm{\π}/2}\×d\×\left(\mathrm{int}\right(i/\sqrt{n})+1),i\∈\[1,n\]$

其中，(x′_i，y′_i)为第i个散斑中心点的坐标，和分别为的余数和整数，d为散斑直径；

2)按照下式计算所有散斑中心点的坐标，生成数字散斑场：

$x_i=x_i^{\′}\±\frac{1}{2}\×f(0,rand)\×\sqrt{\mathrm{\π}/2}\×d,y_i=y_i^{\′}\±\frac{1}{2}\×f(0,rand)\×\sqrt{\mathrm{\π}/2}\×d,i\∈\[1,n\]$

其中，(x_i，y_i)为数字散斑场中第i个散斑中心点的坐标，f(0，rand)表示区间为(0，rand)的伪随机函数，rand为随机上限，rand∈(0，1]，数字散斑场的第i个散斑中心点与规则散斑场的第i个散斑中心点对应。

3.按照权利要求1所述的实验散斑场的优化制备方法，其特征在于：所述步骤(1)、(2)中，采用sobel算子计算数字散斑场的平均灰度梯度MIG，采用互相关函数计算数字散斑场的自相关系数C。

4.按照权利要求1、2或3所述的实验散斑场的优化制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中将矢量图制作到待测量试件表面的方法是指能够将图案间接转移到目标物体上、并且不改变物体原有特征的一切转移方法。