[发明专利]基于数字散斑相关技术的透明液面微形貌测量方法和系统

权利要求书

1.一种基于数字散斑相关技术的透明液面微形貌测量方法，其特征在于，包括：

把一张特制的散斑图置于所述液面底部，捕获所述液面静止时的散斑图像和所述液面变形后各时刻的散斑图像；

对所述散斑图像中的畸变运用数字散斑相关技术进行处理以获取散斑图上各个时刻的面内U、V方向的位移矢量场数据；

根据所述面内U、V方向的位移矢量场数据分别进行迭代处理以获取所述液面各个时刻的两组全场变形数据，然后对该两组全场变形数据进行数值平均处理以获取各个时刻所述液面形貌的最终结果数据，生成所述液面形貌变化图。

2.如权利要求1所述的基于数字散斑相关技术的透明液面微形貌测量方法，其特征在于，对所述散斑图像中的畸变运用数字散斑相关技术进行处理以获取散斑图上各个时刻的面内U、V方向的位移矢量场数据，进一步为：根据畸变的方向对发生畸变的散斑点进行处理以获取散斑图中发生畸变的所述散斑点在面内U、V方向的位移矢量场数据。

3.如权利要求1所述的基于数字散斑相关技术的透明液面微形貌测量方法，其特征在于,根据所述面内U、V方向的位移矢量场数据进行迭代处理以获取所述液面各个时刻的两组全场变形数据，进一步为：建立所述液面的离面变形与所述散斑图面内位移之间的函数关系，在获取所述面内U、V方向的位移矢量场数据后，根据所述函数关系进行迭代处理获得所述液面各个时刻的两组全场变形数据。

4.如权利要求1所述的基于数字散斑相关技术的透明液面微形貌测量方法，其特征在于,所述散斑图像，进一步为：水底散斑图将有效光源反射出所述液面后被图像捕获设备捕获到的图像。

5.一种基于数字散斑相关技术的透明液面微形貌测量系统，其特征在于，包括：图像捕获模块、矢量处理模块以及液面微形貌处理模块；其中，

所述图像捕获模块，与矢量处理模块所述相耦接，用于把一张特制的散斑图置于所述液面底部，捕获所述液面静止时的散斑图像和所述液面变形后各时刻的散斑图像，将生成的所述散斑图像发送至所述矢量处理模块；

所述矢量处理模块，分别与所述图像捕获模块和液面微形貌处理模块相耦接，用于接收所述图像捕获模块发送的所述散斑图像，对所述散斑图像中的畸变运用数字散斑相关技术进行处理以获取散斑图上各个时刻的面内U、V方向的位移矢量场数据，将该位移矢量场数据发送至所述液面微形貌处理模块；

所述液面微形貌处理模块，与所述矢量处理模块相耦接，用于接收所述矢量处理模块发送的所述位移矢量场数据，根据所述面内U、V方向的位移矢量场数据进行迭代处理以获取所述液面各个时刻的两组全场变形数据，对该两组全场变形数据进行数值平均处理获得各个时刻所述液面形貌的最终结果数据，生成所述液面形貌变化图。

6.如权利要求5所述的基于数字散斑相关技术的透明液面微形貌测量系统，其特征在于,所述矢量处理模块，进一步用于根据畸变的方向对发生畸变的散斑点运用数字散斑相关技术进行处理以获取散斑图中发生畸变的所述散斑点在面内U、V方向上各个时刻的位移矢量场数据。

7.如权利要求5所述的基于数字散斑相关技术的透明液面微形貌测量系统，其特征在于,所述液面微形貌处理模块，进一步用于建立所述液面的离面变形与所述散斑图面内位移之间的函数关系，在获取所述面内U、V方向的位移矢量场数据后，根据所述函数关系进行迭代处理获得所述液面各个时刻的所述两组全场变形数据。

8.如权利要求5所述的基于数字散斑相关技术的透明液面微形貌测量系统，其特征在于,所述散斑图像，进一步为水底散斑图将有效光源反射出液面后被图像捕获设备捕获到的图像。

9.如权利要求5所述的基于数字散斑相关技术的透明液面微形貌测量系统，其特征在于,所述矢量处理模块，进一步为由CPU、GPU和/或具有数据处理功能的芯片构成的矢量处理模块。

10.如权利要求5所述的基于数字散斑相关技术的透明液面微形貌测量系统，其特征在于,所述液面微形貌处理模块，进一步为由CPU、GPU和/或具有数据处理功能的芯片构成的液面微形貌处理模块。