一种大口径望远镜镜片表面疵病定量检测方法技术

本发明专利技术公开了一种大口径望远镜镜片表面疵病定量检测方法，首先在聚类目标函数中添加权重项、正则项以及类间离散度惩罚项来对其进行优化，采用迭代的方法，对光学疵病图像进行分类处理，去除噪声的同时使得疵病轮廓得到增强；然后经过分类处理后的图像，采用测地线主动轮廓模型通过水平集函数演化并取零水平集分割出疵病图像；最后对提取出来的疵病图像进行量化，对疵病图像采用二值链码技术对其疵病轮廓线进行标记，从而实现对疵病区域面积、重心、长短径和周长的量化。本发明专利技术将优化聚类目标函数进行迭代、主动轮廓模型进行疵病图像分割以及疵病量化相结合，来增强卫星望远镜镜片表面疵病的损伤特征，显现其轮廓特征信息，提高了检测精度的同时完成对疵病的量化分析。

【技术实现步骤摘要】
一种大口径望远镜镜片表面疵病定量检测方法技术邻域本专利技术属于表面疵病检测技术邻域，更为具体地讲，涉及一种大口径望远镜镜片表面疵病定量检测方法。
技术介绍
超精密光学元件是很多高精尖仪器及设备系统的重要组成部分。在航空航天邻域中，大量光学元件运用于卫星，最为显著的就是卫星望远镜，且直径通常为米量级。对于卫星而言，其主要功能就是对地面进行拍摄、侦察、监测，因此对卫星使用的太空望远镜要求其成像灵敏度高、精度高、分辨能力强。卫星望远镜在大气环境中，气体不会对拍摄过程造成影响。但在太空中，由于其温度很低，星云里的气体(如氢气、甲烷)会固化成颗粒物，附着在镜片上，形成表面疵病。为了防止气体固化颗粒物附着在镜片上，通常会在镜片附近添加吸附装置。同样的，在加工或者模拟实验中，出现的外界物体的擦挂，外界环境的冲击造成的划痕，以及后续操作处理不当，都会使其表面不可避免的留下麻点、裂口、划痕、气泡以及破边等不同种类的表面疵病。对于卫星望远镜镜片来说，表面划痕等表面疵病的存在会对入射到表面的光束造成散射，同时表面疵病的尺寸较小，使得衍射现象也较为严重导致元件表面受到损伤，影响到元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大口径望远镜镜片表面疵病定量检测方法，其特征在于，包括：/n(1)、拍摄被测卫星望远镜镜片，获得光学疵病图像；/n(2)、像素点分类/n2.1)、设置迭代阈值ε、类数G、调整参数m，初始化迭代次数k＝0；/n2.2)、构建优化的聚类目标函数J

【技术特征摘要】
1.一种大口径望远镜镜片表面疵病定量检测方法，其特征在于，包括：
(1)、拍摄被测卫星望远镜镜片，获得光学疵病图像；
(2)、像素点分类
2.1)、设置迭代阈值ε、类数G、调整参数m，初始化迭代次数k＝0；
2.2)、构建优化的聚类目标函数JFCM：



其中，Wxy,i为权重，Wxy,i＝(Mxy,i×Gxy,i)/Zxy，Mxy,i为隶属度系数，Gxy,i为光照强度系数，Zxy为归一化常数，其值为：



Mxy,i＝exp(-(u(x-1,y),i×u(x+1,y),i+u(x,y-1),i×u(x,y+1),i))，u(x-1,y),i、u(x+1,y),i、u(x,y-1),iu(x,y+1),i分别为像素点(x-1,y)、(x+1,y)、(x,y-1)、(x,y+1)的像素值属于类别i的隶属度；



Nxy为像素点(x,y)的邻域像素点集合，pr为邻域像素点集合Nxy中第r个像素点的像素值，Ixy被用来衡量像素点邻域的像素值，如果像素点领域有高的像素值，那么pr就会变高，同时Ixy就会变小，而Ixy也会使得Gxy,i变小；ai为第i类像素点中的平均像素值；
其中，uxy,i为像素点(x,y)的像素值pxy属于第i类的隶属度，x,y分别为像素点的水平和垂直坐标；H为光学疵病图像的高度，L为光学疵病图像的宽度；ci为第i类像素点像素值的聚类中心；pr表示像素点(x,y)的邻域点r的像素值，Nxy为像素点(x,y)的邻域像素点集合；
其中，βr表示像素点邻域及其附属邻域的相似性信息，其值为：



ps表示邻域点r附属邻域点的像素值，Nr表示像素点邻域点r的邻域像素点集合；
其中，fr表示光学像素点间的空间距离信息，作为归一化常数，其值为：



其中，sxy,r表示像素点(x,y)与其邻域点r的空间距离；
其中，为类间离散度惩罚项，ηi为类间离散度参数，其值为：



i′为使得||ci-ci′||最小的、不同于i类别的类别，i″为使得最大...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷春，陈凯，陈薇，程玉华，王胤泽，冯怡婷，苟轩，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51