[发明专利]一种基于数字图像衍射确定物体位移量及方向的方法

摘要

本发明公开了一种基于数字图像衍射确定物体位移量及方向的方法，属于工程测量领域。该方法通过在同一位置拍摄同一物体变形前后的两幅具有共同部分的图像，并各选取一个形状和包含的像素数量均相同的分析区域，进行快速傅立叶变换、乘变量、相加、共轭相乘、改变变量值得到四个关于变形前图像以及位移的三角函数、处理得到正弦三角函数和余弦三角函数、离散傅立叶变换、将余弦三角函数变换结果加上正弦三角函数变换结果与虚数j的乘积等图像处理过程，得到只有一个峰值点的脉冲函数，根据该脉冲函数的最高脉冲值对应的点的位置坐标即可直接确定图像变形的方向以及位移量。本发明操作简单、快速直观。

主权项

1.一种基于数字图像衍射确定物体位移量及方向的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)在同一位置拍摄同一物体变形前后的两幅图像，且该两幅图像至少包括该物体的一个相同部分；2)在所述两幅图像中同一物体相同部分的区域内分别随机选取一个正方形的分析区域，该两个分析区域的形状和包含的像素数量均相同，并且该两个区域在各自所属图像中像素的起始坐标和像素的终点坐标也分别相同，并对该两个分析区域进行快速傅立叶变换；3)将变形后的图像快速傅立叶变换结果乘上一个变量，产生一个特定相移量，并与变形前图像的快速傅立叶变换结果相加，并将相加得到的结果共轭相乘；因为变形后的图像和变形前的图像在小区域内可认为是平移的关系，所以共轭相乘之后得到的是一个关于变形前图像以及位移的三角函数；4)通过改变步骤3中的变量值，得到四个关于变形前图像以及位移的三角函数；5)根据步骤4得到的四个函数得到关于变形量dx和dy的正弦三角函数和余弦三角函数；6)对余弦三角函数和正弦三角函数分别进行离散傅立叶变换，将余弦三角函数变换结果加上正弦三角函数变换结果与虚数j的乘积，即可得到只有一个峰值点的脉冲函数W(x,y)，图像原点到该脉冲函数的最高脉冲值对应的点的位置的方向就是所求位移量的方向；最高脉冲值对应的点的位置坐标值即相应坐标轴方向的位移量。