[发明专利]一种数字图像变形初值的计算方法

说明书

技术领域

本发明属于光测力学技术领域，具体涉及一种数字图像变形初值的计算方法。

背景技术

数字图像相关（Digital Image Correlation,DIC）最早出现在上世纪80年代初，由美国南卡罗来纳州大学的Peters和Ranson最早提出，该方法日趋成熟，已经成为一种广为人知并有众多应用的非接触全场光学测量方法。

为计算变形前图像中某点的位移，通常选择以该点为中心的一个正方形子区。由于参考图像正方形子区在变形后图像中形状会发生变化，因此可用形函数来近似描述变形后图像子区的形状。此时，变形前后图像子区相似程度的相关函数则可以表示为变形参数的非线性方程。此方程可以用Newton-Rapshon（后面简称为N-R）方法或其它方法求解。其它方法如遗传算法、差分进化算法虽可以用于求取变形参数，但相比N-R方法极为耗时，现以少见于应用。近30年来，对N-R方法的研究主要涉及以下几个关键问题：①相关函数选择问题；②变形初值估计问题；③形函数的选择问题；④Hessian矩阵的优化问题。由于N-R方法收敛范围在几个像素内（Knauss认为在7个像素范围内收敛），因此就要求提供较准确的初值估计。当变形较小时，简单的整像素相关搜索可以得到较准确的变形初值（此时应变参数设为0）。而当变形较大时，此方法收索到的结果相关系数值小而变得不可靠，甚至于是错误的。基于人机交互的变形初值估计方法可为任何变形状态迅速提供准确可靠的变形初值估计，避免计算量较大的搜索过程，缺点是不能实现计算过程的完全自动化。

现有技术参考文献如下：

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