一种光源光谱图像获取方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种光源光谱图像获取方法，包括：S1获取标准测量物在光谱共焦系统测量宽度范围内连续的回波光谱图像，其中，多个所述回波光谱图像的回波峰值位置沿预设方向依次移动且覆盖所述光谱共焦系统测量宽度范围，所述预设方向为与光谱共焦系统的密排方向相垂直的方向；S2获取每个所述回波光谱图像对应的回波峰值曲线；S3提取相邻回波峰值曲线之间的过渡区域并对所述过渡区域中各像素点的灰度值重新赋值，融合重新赋值后所述过渡区域与所述回波峰值曲线形成光源光谱图像。该方法依据已有的线色散光谱共焦测量系统获取对应光源光谱图像，以满足后续的回波位置标定和回波光谱光强分布曲线归一化要求，且降低操作繁杂度。

【技术实现步骤摘要】
一种光源光谱图像获取方法、装置、设备及存储介质
本专利技术属于光谱共焦测量领域，具体涉及利用一种光源光谱图像获取方法、装置、计算机设备及存储介质。
技术介绍
非接触式测量方法在不接触被测物体表面的情况下，通过电磁学、光电、超声波等手段进行测量，从而得到物体表面的信息。光学测量方法包括结构光法、激光三角测距法、干涉测量法和光谱共焦测量法等。其中，由于光谱共焦测量方法的测量精度可达到亚微米级、可适应包括玻璃、金属等多种材质、可实现多层测厚等优势，在近几年得到了不错的发展和广泛的应用。线色散光谱共焦在传统单点式光谱共焦的基础上，实现了可测位置点的线性密排。类似于单点式的光谱共焦测量原理，线色散光谱共焦同样利用投射到物体表面的光波，通过判断回波信号中的峰值波长，计算物体距离测量系统的距离。理想情况下，即投射光源光谱在各个波长位置都具有相同的强度时，系统收集到的来自物体表面的回波信号峰值波长与距离直接的对应关系。但实际上，这样的理想光源并不存在，实际光源光谱在不同的波长位置具有不同的强度响应，光谱的光强分布是不均匀的。这样，实际测量时得到的回波光谱光强分布曲线并不是真实的共焦曲线，其所对应的峰值波长也不是共焦波长。如前所述，由于真实的回波共焦曲线受到了光源光谱的调制，在实际计算距离时，需要对回波光谱光强分布曲线除以光源光谱分布曲线进行归一化，因此，光源光谱分布曲线是一个必须测定的环节。在光谱共焦实施过程中，考虑到共焦系统对光源的调制作用，一般通过获取经过光谱共焦系统后的光源光谱图像，再从光源光谱图像中提取光源光谱分布曲线，目前通常在光谱共焦系统中增加额外光路，获取光源光谱图像，从而提取光源光谱分布曲线，以对光源光谱图像进行测定。在光谱共焦系统中增加额外光路虽然能实现光源光谱图像的测定，但其操作繁杂，同时，由于额外光路引入的光学畸变、装调误差等都会影响获取的光源光谱图像的精度，此外，引入额外的光路也会导致成本增加。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种光源光谱图像的获取方法，在不引入额外光路的情况下，依据已有的线色散光谱共焦测量系统，获取光源光谱图像，并满足后续的回波位置标定和回波光谱光强分布曲线归一化要求，以解决现有技术存在的问题。为实现上述目的，本专利技术提供一种光源光谱图像获取方法，包括如下步骤：S1获取标准测量物在光谱共焦系统测量宽度范围内连续的回波光谱图像，其中，多个所述回波光谱图像的回波峰值位置沿预设方向依次移动且覆盖所述光谱共焦系统测量宽度范围，所述预设方向为与光谱共焦系统的密排方向相垂直的方向；S2获取每个所述回波光谱图像对应的回波峰值曲线；S3提取相邻回波峰值曲线之间的过渡区域并对所述过渡区域中各像素点的灰度值重新赋值，融合重新赋值后所述过渡区域与所述回波峰值曲线形成光源光谱图像。优选的，所述步骤S1中，相邻的两个回波光谱图像部分交叠设置。两个所述回波光谱图像交叠部分的宽度小于相邻回波光谱图像移动距离设置。优选的，所述步骤S1中，经由所述光谱共焦系统获取所述标准测量物在Z轴方向上不同测量位置的回波光谱图像，其中，多个所述测量距离覆盖所述光谱共焦系统的Z轴方向量程且每个测量距离之间形成的所述回波光谱图像的回波峰值位置沿预设方向依次移动。优选的，所述步骤S2中，每个所述回波峰值曲线的获取包括如下步骤：S21获取对应回波光谱图像沿预设方向的全部像素行，并获取每个像素行中行峰值像素；S22将所述行峰值像素所对应的像素点沿其密排方向组成列矩阵以形成回波峰值曲线；或S21′获取对应回波光谱图像沿预设方向的全部像素列，并获取每个像素列中列峰值像素；S22′将所述列峰值像素所对应的像素点沿其密排方向组成行矩阵以形成回波峰值曲线。进一步的，所述步骤S22中，获取列矩阵/行矩阵后还包括对所述列矩阵/行矩阵进行平滑处理的步骤以剔除错误的像素点。优选的，所述步骤S3中对所述过渡区域的每个像素点的灰度值重新赋值包括如下步骤：S31获取相邻回波光谱图像交叠区域中各像素位置在两个所述回波光谱图像上的像素灰度值G1n、G2n，以及各像素距离相邻回波峰值曲线中心点位置之间的距离L1n、L2n；S32基于所述像素灰度值G1n、G2n以及L1n、L2n的大小为所述过渡区域中各像素的灰度值重新赋值。本专利技术还提供了一种光源光谱图像获取装置，包括：回波光谱图像获取模块，用于获取标准测量物在光谱共焦系统测量宽度范围内连续的回波光谱图像，其中，多个所述回波光谱图像的回波峰值位置沿预设方向依次移动且覆盖所述光谱共焦系统测量宽度范围，所述预设方向为与光谱共焦系统的密排方向相垂直的方向；回波峰值曲线获取模块，用于获取每个所述回波光谱图像对应的回波峰值曲线；光源光谱图像获取模块，用于提取相邻回波峰值曲线之间的过渡区域并对所述过渡区域中各像素点的灰度值重新赋值，融合重新赋值后所述过渡区域与所述回波峰值曲线形成光源光谱图像。优选的，所述回波光谱图像获取模块中，相邻的两个回波光谱图像部分交叠设置。进一步的，所述回波光谱图像获取模块中，两个所述回波光谱图像交叠部分的宽度小于相邻回波光谱图像移动距离设置。优选的，所述回波光谱图像获取模块中，经由所述光谱共焦系统获取所述标准测量物在Z轴方向上不同测量位置的回波光谱图像，其中，多个所述测量距离覆盖所述光谱共焦系统的Z轴方向量程且每个测量距离之间形成的所述回波光谱图像的回波峰值位置沿预设方向依次移动。优选的，所述回波峰值曲线获取模块包括：行峰值像素获取子模块，用于对应回波光谱图像沿预设方向的全部像素行，并获取每个像素行中行峰值像素；以及回波峰值曲线获取子模块，用于将所述行峰值像素所对应的像素点沿其密排方向组成列矩阵以形成回波峰值曲线；或，所述回波峰值曲线获取模块包括：列峰值像素获取子模块，用于获取对应回波光谱图像沿预设方向的全部像素列，并获取每个像素列中列峰值像素；以及回波峰值曲线获取子模块，用于将所述列峰值像素所对应的像素点沿其密排方向组成行矩阵以形成回波峰值曲线。进一步的，所述回波峰值曲线获取模块还包括平滑处理单元，用于对所述列矩阵/行矩阵进行平滑处理以剔除错误的像素点。优选的，所述光源光谱图像获取模块包括：参数获取子模块，用于获取相邻回波光谱图像交叠区域中各像素位置在两个所述回波光谱图像上的像素灰度值G1n、G2n，以及各像素距离相邻回波峰值曲线中心点位置之间的距离L1n、L2n；以及像素确定子模块，用于基于所述像素灰度值G1n、G2n以及L1n、L2n的大小为所述过渡区域中各像素的灰度值重新赋值。本专利技术还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求前述任一项所述方法的步骤。本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光源光谱图像获取方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1获取标准测量物在光谱共焦系统测量宽度范围内连续的回波光谱图像，其中，多个所述回波光谱图像的回波峰值位置沿预设方向依次移动且覆盖所述光谱共焦系统测量宽度范围，所述预设方向为与光谱共焦系统的密排方向相垂直的方向；/nS2获取每个所述回波光谱图像对应的回波峰值曲线；/nS3提取相邻回波峰值曲线之间的过渡区域并对所述过渡区域中各像素点的灰度值重新赋值，融合重新赋值后所述过渡区域与所述回波峰值曲线形成光源光谱图像。/n

【技术特征摘要】
1.一种光源光谱图像获取方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1获取标准测量物在光谱共焦系统测量宽度范围内连续的回波光谱图像，其中，多个所述回波光谱图像的回波峰值位置沿预设方向依次移动且覆盖所述光谱共焦系统测量宽度范围，所述预设方向为与光谱共焦系统的密排方向相垂直的方向；
S2获取每个所述回波光谱图像对应的回波峰值曲线；
S3提取相邻回波峰值曲线之间的过渡区域并对所述过渡区域中各像素点的灰度值重新赋值，融合重新赋值后所述过渡区域与所述回波峰值曲线形成光源光谱图像。


2.根据权利要求1所述的光源光谱图像获取方法，其特征在于，所述步骤S1中，相邻的两个回波光谱图像部分交叠设置。


3.根据权利要求2所述的光源光谱图像获取方法，其特征在于，两个所述回波光谱图像交叠部分的宽度小于相邻回波光谱图像移动距离设置。


4.根据权利要求1所述的光源光谱图像获取方法，其特征在于，所述步骤S1中，经由所述光谱共焦系统获取所述标准测量物在Z轴方向上不同测量距离的回波光谱图像，其中，多个所述测量距离覆盖所述光谱共焦系统的Z轴方向量程且每个测量距离之间形成的所述回波光谱图像的回波峰值位置沿预设方向依次移动。


5.根据权利要求1所述的光源光谱图像获取方法，其特征在于，所述步骤S2中，每个所述回波峰值曲线的获取包括如下步骤：
S21获取对应回波光谱图像沿预设方向的全部像素行，并获取每个像素行中行峰值像素；
S22将所述行峰值像素所对应的像素点沿其密排方向组成列矩阵以形成回波峰值曲线；
或S21′获取对应回波光谱图像沿预设方向的全部像素列，并获取每个像素列中列峰值像素；
S22′将所述列峰值像素所对应的像素点沿其密排方向组成行矩阵以形...

【专利技术属性】
技术研发人员：王康润，胡浩，
申请(专利权)人：熵智科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44