像以及相同条件下对应的暗场图像；
[0037]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:根据暗 场图像扣除暗噪声、本底噪声，并根据平场图像进行平场修正，获得预处理之后的干涉条纹 图像；
[0038] 步骤3)、利用步骤2)所得到的预处理之后的干涉条纹图像计算空间频率，图3为干 涉条纹空间频率的示意图；
[0039] 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条纹运动速 度；
[0040] 步骤5)、利用步骤4)得到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；
[0041] 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，得到畸变矫正后的图像。
[0042] 下面对本发明方法中的各个步骤做进一步的说明。
[0043]在步骤1)中，设探测器阵列为NXN，每一行的读出时间为t0，动态干涉条纹激光的 频率差为f〇。
[0044] 在步骤3)中，针对预处理之后的干涉条纹，利用如下公式对空间频率进行拟合：
[0045] I =a+b*sin(kx*x+ky*y+phi) (1)
[0046] 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，kx 为X方向的空间频率，ky为y方向的空间频率，ph i为初始相位。
[0047] 在本步骤中，由经过预处理的干涉条纹图像可得到已知量I，进而根据上述式（1) 拟合得到空间频率kX、ky。
[0048] 在步骤4)中，利用所得到的空间频率以及干涉激光的频差利用如下公式计算条纹 运动速度：
[0049] vx=f0*23i/kx (2)
[0050] vy = f0*23T/ky (3)
[0051] 其中，vx、vy分别为x方向和y方向的条纹运动速度分量。
[0052]在步骤5)中，利用得到的条纹运动速度Vx、Vy以及阵列探测器相关的指标参数(包 括探测器阵列NXN中的行列数N，每一行的读出时间t0,动态干涉条纹激光的频率差f0)，获 得仿射变换矩阵：
[0054]其中，dxl，dyl分别为X方向和y方向的参考坐标;pi表示圆周率。
[0055]步骤6)、利用步骤5)得到的仿射变换矩阵对动态干涉条纹畸变进行仿射变换，得 到畸变矫正后的图像，仿射变换如下：
[0057]其中，x0，y0分别为变换之后的坐标，X，y分别为变换之前的坐标。
[0058]最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参 照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方 案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明 的权利要求范围当中。
【主权项】
1. 一种用于图像传感器标定的干设条纹崎变矫正方法，包括： 步骤1)、利用阵列探测器采集多帖静态干设条纹图像、动态干设条纹图像、平场图像W 及相同条件下对应的暗场图像； 步骤2)、对步骤1)获得的静态干设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，获得预处理之后的干设 条纹图像； 步骤3)、利用步骤2)所得到的预处理之后的干设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W及干设激光的频率差计算条纹运动速度； 步骤5)、利用步骤4)得到的条纹运动速度W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NXN中的行列数N，每 一行的读出时间to，产生动态干设条纹的激光的频率差fO; 步骤6)、利用步骤5)得到的仿射变换矩阵对带有崎变的动态干设条纹图像进行仿射变 换，得到崎变矫正后的图像。2. 根据权利要求1所述的用于图像传感器标定的干设条纹崎变矫正方法，其特征在于， 所述步骤3)进一步包括： 根据预处理之后的干设条纹图像，利用如下公式对空间频率进行拟合： I = 3+b*sin(kx*x+ky*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，kx为X方 向的空间频率，ky为y方向的空间频率，ph i为初始相位。3. 根据权利要求2所述的用于图像传感器标定的干设条纹崎变矫正方法，其特征在于， 在步骤4)中，利用所得到的空间频率W及干设激光的频差通过如下公式计算条纹运动速 度： Vx = fO 巧 Vkx; Vy = fO 巧 3l/ky; 其中，Vx、Vy分别为X方向和y方向的条纹运动速度分量。4. 根据权利要求3所述的用于图像传感器标定的干设条纹崎变矫正方法，其特征在于， 在步骤5)中，利用得到的条纹运动速度Vx、VyW及阵列探测器相关的指标参数，获得仿射变 换矩阵R:其中，dxl，dyl分别为X方向和y方向的参考坐标;pi表示圆周率。5. 根据权利要求4所述的用于图像传感器标定的干设条纹崎变矫正方法，其特征在于， 在步骤6)中，利用步骤5)得到的仿射变换矩阵对动态干设条纹崎变进行仿射变换，得到崎 变矫正后的图像，仿射变换如下：其中，xO，yO分别为变换之后的坐标，X，y分别为变换之前的坐标。
【专利摘要】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。
【IPC分类】G06T7/20, G06T5/00, G06T7/00
【公开号】CN105590302
【申请号】CN201610082138
【发明人】李海涛, 李保权
【申请人】中国科学院国家空间科学中心
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2016年2月5日