数字全息中基于优化Harris角点的相位拼接算法

孔明; 郝玲; 刘维; 王道档; 许新科; 李芹

doi:10.3788/IRLA201948.1126002

数字全息中基于优化Harris角点的相位拼接算法

doi: 10.3788/IRLA201948.1126002

孔明¹,
郝玲¹,
刘维^1, ,,
王道档^1,2,
许新科¹,
李芹³

1.
中国计量大学计量测试工程学院,浙江杭州 310018;
2.
桂林电子科技大学广西光电信息处理重点实验室培育基地,广西桂林 541004;
3.
青岛市计量技术研究院,山东青岛 266100

基金项目:

浙江省自然科学基金（LY19F050008）;国家自然科学基金（51775528）;中国博士后科学基金（188766）;广西光电信息处理重点实验室（GD18205）

详细信息

作者简介:
孔明(1978-),男,教授,博士,主要从事光电检测、精密仪器方面的研究。Email:mkong@cjlu.edu.cn

通讯作者: 刘维(1985-),女,实验师,硕士,主要从事数字全息、精密仪器方面的研究。Email:liuw@cjlu.edu.cn

中图分类号: O438.1

Phase splicing algorithm based on optimized Harris corner in digital holography

Kong Ming¹,
Hao Ling¹,
Liu Wei^{1
, ,},
Wang Daodang^1,2,
Xu Xinke¹,
Li Qin³

1.
College of Metrology and Measurement Engineering,China Jiliang University,Hangzhou 310018,China;
2.
Guangxi Key Laboratory of Optoelectronic Information Processing,Guilin University of Electronic Technology,Guilin 541004,China;
3.
Qingdao Institute of Measurement Technology,Qingdao 266100,China

摘要: 针对数字全息技术中测量面积受限的问题，提出基于优化Harris角点算法的拼接算法实现相位的双方向拼接。在获取数字全息图像时，保证相邻区域具有部分重叠，再对获得的物体的各子孔径相位图像进行拼接；用Harris角点算法检测角点密集区域为匹配模板，可高效且精准地确定重叠区域，结合高斯尺度空间和金字塔匹配思想对算法进行优化，通过加权融合实现三维形貌的再现相位拼接。以玻璃样板为实验对象，完成了物体再现相位的双方向拼接。实验结果表明：该拼接方法能够有效扩大数字全息测量物体的测量面积，并保证了较高的拼接准确度。
- 数字全息 /
- Harris角点算法 /
- 高斯尺度空间 /
- 相位拼接
Abstract: Aiming at the problem of limited measurement area in digital holography, a splicing algorithm based on optimized Harris corner algorithm was proposed to realize phase bidirectional splicing. In the process of acquiring digital holographic images, it was ensured that adjacent regions had a certain overlapping portion, and the phase images of the sub-apertures of the obtained objects were spliced; the Harris corner algorithm was used in the splicing to select the corner-dense regions as matching templates, which was efficient and accurate to determine the overlapping region, combined the Gaussian scale space and the pyramid matching idea to optimize the algorithm, and the phase splicing of the 3-D surface reconstruction was realized by weighted fusion. Taking the glass template as the experimental object, the bidirectional splicing of the phase of the object reproduction was completed. The experimental results show that the splicing method could effectively enlarge the measurement area of digital holographic objects and ensured high splicing accuracy.
- digital holography /
- Harris corner algorithm /
- Gaussian scale space /
- phase splicing

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数字全息中基于优化Harris角点的相位拼接算法

doi: 10.3788/IRLA201948.1126002

作者简介:
孔明(1978-),男,教授,博士,主要从事光电检测、精密仪器方面的研究。Email:mkong@cjlu.edu.cn

通讯作者: 刘维(1985-),女,实验师,硕士,主要从事数字全息、精密仪器方面的研究。Email:liuw@cjlu.edu.cn

Phase splicing algorithm based on optimized Harris corner in digital holography

计量

数字全息中基于优化Harris角点的相位拼接算法

doi: 10.3788/IRLA201948.1126002

1. 中国计量大学计量测试工程学院,浙江杭州 310018;

2. 桂林电子科技大学广西光电信息处理重点实验室培育基地,广西桂林 541004;

3. 青岛市计量技术研究院,山东青岛 266100

作者简介:
孔明(1978-),男,教授,博士,主要从事光电检测、精密仪器方面的研究。Email:mkong@cjlu.edu.cn

通讯作者: 刘维(1985-),女,实验师,硕士,主要从事数字全息、精密仪器方面的研究。Email:liuw@cjlu.edu.cn

English Abstract

Phase splicing algorithm based on optimized Harris corner in digital holography

1. College of Metrology and Measurement Engineering,China Jiliang University,Hangzhou 310018,China;

2. Guangxi Key Laboratory of Optoelectronic Information Processing,Guilin University of Electronic Technology,Guilin 541004,China;

3. Qingdao Institute of Measurement Technology,Qingdao 266100,China

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作者简介: 孔明(1978-),男,教授,博士,主要从事光电检测、精密仪器方面的研究。Email:mkong@cjlu.edu.cn

通讯作者: 刘维(1985-),女,实验师,硕士,主要从事数字全息、精密仪器方面的研究。Email:liuw@cjlu.edu.cn

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数字全息中基于优化Harris角点的相位拼接算法

doi: 10.3788/IRLA201948.1126002

1. 中国计量大学 计量测试工程学院,浙江 杭州 310018; 2. 桂林电子科技大学 广西光电信息处理重点实验室培育基地,广西 桂林 541004; 3. 青岛市计量技术研究院,山东 青岛 266100

作者简介: 孔明(1978-),男,教授,博士,主要从事光电检测、精密仪器方面的研究。Email:mkong@cjlu.edu.cn

通讯作者: 刘维(1985-),女,实验师,硕士,主要从事数字全息、精密仪器方面的研究。Email:liuw@cjlu.edu.cn

English Abstract

Phase splicing algorithm based on optimized Harris corner in digital holography

1. College of Metrology and Measurement Engineering,China Jiliang University,Hangzhou 310018,China; 2. Guangxi Key Laboratory of Optoelectronic Information Processing,Guilin University of Electronic Technology,Guilin 541004,China; 3. Qingdao Institute of Measurement Technology,Qingdao 266100,China

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孔明(1978-),男,教授,博士,主要从事光电检测、精密仪器方面的研究。Email:mkong@cjlu.edu.cn

1. 中国计量大学计量测试工程学院,浙江杭州 310018;

2. 桂林电子科技大学广西光电信息处理重点实验室培育基地,广西桂林 541004;

3. 青岛市计量技术研究院,山东青岛 266100

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孔明(1978-),男,教授,博士,主要从事光电检测、精密仪器方面的研究。Email:mkong@cjlu.edu.cn