[发明专利]一种基于二次填补法的模拟散斑图制作方法

权利要求书

1.一种基于二次填补法的模拟散斑图制作方法，其特征在于，步骤如下：

S1，给定第一代散斑的半径和数量，生成第一代散斑的中心点坐标；

S2，在第一代散斑的间隙，根据间隙的大小，确定第二代散斑的中心点坐标及半径；

S3，根据第一代散斑的中心点坐标及半径、第二代散斑的中心点坐标及半径以及模拟散斑图生成公式，制作模拟散斑图；

S4，根据散斑图质量评价方法对制作的模拟散斑图进行评价，如果质量较差，则调整参数后，重复步骤S1-S4，直至制作的散斑图质量达到理想效果。

2.根据权利要求1所述的基于二次填补法的模拟散斑图制作方法，其特征在于，在步骤S1中，具体步骤如下：S1.1，在计算机软件的图像坐标系中设置图片大小、散斑半径及散斑数量；

S1.2，根据步骤S1.1给定的参数生成棋盘格状的正方形网格点；

S1.3，使用随机函数，使每个网格点在自身周围作小范围随机移动，形成不规则网格点，移动后的网格点作为第一代散斑的中心点。

3.根据权利要求1或2所述的基于二次填补法的模拟散斑图制作方法，其特征在于，在步骤S1中，所述第一代散斑的半径在4至5像素之间。

4.根据权利要求1所述的基于二次填补法的模拟散斑图制作方法，其特征在于，在步骤S2中，具体步骤如下：S2.1，分割网格；

将由第一代散斑中心点构成的每个四边形网格划分成4个三角形，并找到一个锐角三角形或直角三角形；

S2.2，确定第二代散斑的中心点以及临时半径；

以锐角三角形或直角三角形的每个顶点为圆心，第一代散斑的半径为半径画圆，在得到的三个圆的内部得到公切圆，公切圆的圆心为第二代散斑的中心点，公切圆的半径为第二代散斑的临时半径；

S2.3，筛选第二代散斑；

当得到的当前第二代散斑与任意第一代散斑及其他第二代散斑的范围接触时，减小当前第二代散斑的半径，使其不与任意第一代散斑及其他第二代散斑接触；当得到的当前第二代散斑半径小于2像素时，删除当前第二代散斑。

5.根据权利要求1所述的基于二次填补法的模拟散斑图制作方法，其特征在于，在步骤S3中，所述散斑图生成公式为：

式中，r是任一点的坐标向量，I(r)是任意一点的灰度，s为散斑数量，a为散斑半径，r_k为任一个散斑中心点的坐标向量，I₀为散斑的峰值灰度。

6.根据权利要求1所述的基于二次填补法的模拟散斑图制作方法，其特征在于，在步骤S4中，所述散斑图质量评价方法使用平均灰度梯度评价制作的模拟散斑图；平均灰度梯度的公式为：

式中，W表示模拟散斑图的高度，H为模拟散斑图的高度，是每个像素点灰度梯度矢量的模，f_x(x_ij)为像素点在x方向和y方向的灰度导数，f_y(x_ij)为像素点在y方向的灰度导数；

所述调整参数为调整第一代散斑的数量、半径，以及随机移动的范围。