CN107845077B - 一种校正dmd微镜元成像非对称形变的方法和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种校正DMD微镜元成像非对称形变的方法和存储介质，所述方法利用DMD可加载标准回字形编码条纹这一特点，通过对加载后的编码图像中的回字形编码条纹的斜率、偏移数以及校正精度的计算，实现DMD镜元和探测器像元位置关系的精确标定，解决了传统通过调节探测器角度解决这一问题时导致成像***不能全视场清晰成像这一难题。

Description

一种校正DMD微镜元成像非对称形变的方法和存储介质

技术领域

本发明涉及编码成像领域，尤其涉及一种校正DMD微镜元成像非对称形变的方法和存储介质。

背景技术

DMD(全称为Digital Micromirror Device，中文意思为“数字微镜器件”，组成单元为微镜元)以其灵活快捷的编码方式得到了广泛应用，并推动了编码孔径光谱成像技术的快速发展，应用领域包括编码孔径光谱成像仪、超分辨率编码孔径成像等。编码孔径光谱成像技术，具体实现如下：在一次像面采用特定的编码模板对目标进行编码，结合特殊的采样成像方式，获得满足景物重构的采样数据量，实现空间信息和光谱信息的高精度重构，相关知识可参考孙萍等人的论文“编码孔径和解码孔径的设计”以及谢存等人的论文“光电成像中的一种编码解码方法”等。

编码成像***中DMD处于倾斜的反射光路中，导致每个正方形的微镜元经后置光路在探测器上的成像产生非对称形变，所有微镜元形变叠加后，将会使编码微镜元和探测器像元原有的对应关系发生偏移无法精确配准，由此产生的采样误差会导致图谱重构的精度降低，甚至无法实现图谱重构。

对于上述问题，目前常用的解决方法是将探测器倾斜放置，与DMD处于镜像对称位置，这一方法通过简单的机械调节即可实现，但是探测器倾斜会引起***离焦，且离焦量随着视场的增大而增大，而成像***的焦深范围非常有限(通常为微米量级)，因此，使用探测器倾斜补偿方法会导致清晰视场范围大幅降低，实际应用中会受到很大的限制。

发明内容

为此，需要提供一种校正DMD微镜元成像非对称形变的的技术方案，用以解决目前的利用探测器倾斜补偿来调整采样误差的方法会导致清晰视场范围大幅降低的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种校正DMD微镜元成像非对称形变的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)在编码成像***的DMD上加载规则回字形编码图像，所述编码图像包括n组回字形编码条纹，所述回字形编码条纹中心位置相同；

(2)控制带成像***的探测器对编码图像进行采集，并对同一编码图像采样S次；

(3)对同一编码图像采集的S幅图像的每一像素点实施中值滤波运算，并进行二值化处理和prewitt算子处理；

(4)获取经过步骤(3)处理的编码图像中的某一组回字形编码条纹，以该回字形编码条纹的一边为基准，计算与该边相交的另一边的斜率并记录；具体包括：选取与基准边相交的另一边上的两个点(a_n,b_n)和(c_n,d_n)，相应的斜率为：

(5)对编码图像中每一组回字形编码条纹重复步骤(4)，依次计算编码图像中各个回字形编码条纹中的斜率，建立与各个回字形编码条纹的编号顺序相对应的斜率数组，对应n组回字形编码条纹的斜率数组为(η₁,η₂,...,η_n)；

(6)根据斜率数组依次计算出每行DMD编码元对应探测器像元的偏离数，对每一行像元的偏离数做取整运算；偏离数计算方式如下：

其中，符号“[]”表示向下取整；对应n组回字形编码条纹的探测器像素点偏离数为(k₁,k₂,...,k_n)；

(7)以编码图像的中心点所在的水平轴线为基准，将各组回字形编码条纹的上半部分向靠近垂直轴线方向移动相对应的探测器像素点偏离数，并将各个回字形编码条纹的下半部分沿着上半部分移动的反方向移动相对应的探测器像素点偏离数，从而恢复出与DMD所加载的规则回字形编码图像形状相一致的图像；

(8)确定DMD编码元与探测器像素点的位置对应关系，并使用结构相似度评价函数对校正精度进行评价，结构相似性评价函数如下：

其中，A_mn和B_mn分别为理想图像A和校正图像B中在坐标为(m,n)处的像素点的像素值；

和

分别为理想图像A和校正图像B上所有像素点的平均像素值。

进一步地，所述方法还包括以下步骤：

将DMD每个正方形DMD微镜元沿其对角线翻转±α°，使得入射光信号得以反射到光路中两个不同方向，从而实现对光的选通。

进一步地，所述方法应用于调整处于倾斜的反射光路中的DMD每个正方形微镜元经后置光路在探测器上产生的非对称形变。

进一步地，所述S的数值为10以上。

发明人还提供了一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

(1)控制编码成像***的DMD加载规则回字形编码图像，所述编码图像包括n组回字形编码条纹，所述回字形编码条纹中心位置相同；

(2)控制带成像***的探测器对编码图像进行采集，并对同一编码图像采样S次；

(3)对同一编码图像采集的S幅图像的每一像素点实施中值滤波运算，并进行二值化处理和prewitt算子处理；

(4)获取经过步骤(3)处理的编码图像中的某一组回字形编码条纹，以该回字形编码条纹的一边为基准，计算与该边相交的另一边的斜率并记录；具体包括：选取与基准边相交的另一边上的两个点(a_n,b_n)和(c_n,d_n)，相应的斜率为：

(5)对编码图像中每一组回字形编码条纹重复步骤(4)，依次计算编码图像中各个回字形编码条纹中的斜率，建立与各个回字形编码条纹的编号顺序相对应的斜率数组，对应n组回字形编码条纹的斜率数组为(η₁,η₂,...,η_n)；

(6)根据斜率数组依次计算出每行DMD编码元对应探测器像元的偏离数，对每一行像元的偏离数做取整运算；偏离数计算方式如下：

其中，符号“[]”表示向下取整；对应n组回字形编码条纹的探测器像素点偏离数为(k₁,k₂,...,k_n)；

(7)以编码图像的中心点所在的水平轴线为基准，将各组回字形编码条纹的上半部分向靠近垂直轴线方向移动相对应的探测器像素点偏离数，并将各个回字形编码条纹的下半部分沿着上半部分移动的反方向移动相对应的探测器像素点偏离数，从而恢复出与DMD所加载的规则回字形编码图像形状相一致的图像；

(8)确定DMD编码元与探测器像素点的位置对应关系，并使用结构相似度评价函数对校正精度进行评价，结构相似性评价函数如下：

其中，A_mn和B_mn分别为理想图像A和校正图像B中在坐标为(m,n)处的像素点的像素值；

和

分别为理想图像A和校正图像B上所有像素点的平均像素值。

进一步地，所述计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

控制DMD每个正方形DMD微镜元沿其对角线翻转±α°，使得入射光信号得以反射到光路中不同方向，从而实现对光的选通。

进一步地，所述计算机程序被处理器执行时，应用于调整处于倾斜的反射光路中的DMD每个正方形微镜元经后置光路在探测器上产生的非对称形变。

进一步地，所述计算机程序被处理器执行时：对同一编码图像采样的次数S为10以上。

由于编码成像***属于静态采样***，***一旦集成固化，由倾斜光路引起的DMD编码模板非对称形变导致的采样误差将固定下来。针对这一特点，本发明提出基于规则回字形编码条纹对编码图像非对称形变进行定标校正，通过对加载后的编码图像中的回字形编码条纹的斜率、偏移数以及校正精度的计算，实现DMD镜元和探测器像元位置关系的精确标定，解决了传统调节探测器角度导致成像***不能全视场清晰成像这一难题。

附图说明

图1为本发明一实施例涉及的校正DMD微镜元成像非对称形变的方法的流程图；

图2为DMD微镜元与探测器像元理想对应关系的示意图；

图3为DMD工作时处于倾斜的反射光路中的示意图；

图4为DMD加载的规则回字形编码图像的示意图；

图5为探测器采集到的非对称形变编码条纹的示意图；

图6为对探测器重复采样的S幅图像取中值后的编码条纹图像；

图7为对取中值后的编码图像进行二值化处理后得到的图像；

图8为对二值化处理后的编码图像再使用prewitt算子进行处理后得到的图像；

图9为编码图像中各组回字形编码条纹的斜率计算的示意图；

图10为完成定标校正后的实际编码图像的示意图。

附图标记说明：

1、DMD；

2、成像***；

3、探测器；

4、控制计算机；

5、前置成像***；

6、DMD等效位置；

7、DMD实际位置；

8、中继成像***；

9、探测器。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

如图2所示，为DMD微镜元与探测器像元理想对应关系的示意图。DMD(1)与探测器(3)分别与控制计算机(4)连接。控制计算机(4)发送编码信号至DMD(1)，使其记载规则的回形条纹编码图像；以及发送图像采集信号至探测器(3)，控制探测器(3)采集图像。DMD(1)与探测器(3)之间设置有成像***(2)。由图中可以看出，此时，DMD微镜元和探测器像元位置关系严格对应。

如图3所示，DMD正常工作状态下处于倾斜入射的反射光路中，由于DMD微镜元工作时沿对角线旋转±α°，因此DMD实际位置(7)和DMD等效位置(6)之间也有一个α°的夹角。此时，DMD的微镜元会在一个方向上受到压缩而发生非对称形变。即光路依次经过前置成像***(5)、DMD等效位置(6)、中继成像***(8)相较于理想光路将发生偏移。当探测器(9)接收到的所有镜元形变经过叠加后，将会使编码微镜元和探测器像元原有的对应关系发生偏移而无法精确配准。

请参阅图1，为本发明一实施例涉及的校正DMD微镜元成像非对称形变的方法的流程图。所述方法可用于对倾斜光路导致的DMD微镜元成像非对称形变进行校正，从而实现探测器采集的编码图像像素和DMD编码孔径编码元之间的精密匹配。所述方法包括以下步骤：

首先进入步骤S101在编码成像***的DMD上加载规则回字形编码图像，所述编码图像包括n组回字形编码条纹，所述回字形编码条纹中心位置相同。如图4所示，为DMD加载的规则回字形编码图像的示意图。

而后进入步骤S102控制带成像***的探测器对编码图像进行采集，并对同一编码图像采样S次。为了降低由环境振动等外界干扰带来的误差，在本实施方式中，所述S的数值为10以上。在探测器上采集到的编码图像如图5所示，对比图4和图5可知，倾斜的反射光路使得探测器采集到的条纹在一维方向上发生了形变。

而后进入步骤S103对同一编码图像采集的S幅图像的每一像素点实施中值滤波运算，并进行二值化处理和prewitt算子处理。

中值滤波法是一种非线性平滑技术，它将每一像素点的灰度值设置为该点某邻域窗口内的所有像素点灰度值的中值。中值滤波是基于排序统计理论的一种能有效抑制噪声的非线性信号处理技术，中值滤波的基本原理是把数字图像或数字序列中一点的值用该点的一个邻域中各点值的中值代替，让周围的像素值接近真实值，从而消除孤立的噪声点。方法是用某种结构的二维滑动模板，将板内像素按照像素值的大小进行排序，生成单调上升(或下降)的二维数据序列。二维中值滤波输出为g(x,y)＝med{f(x-k,y-l),(k,l∈W)}，其中，f(x,y)，g(x,y)分别为原始图像和处理后图像。W为二维模板，通常为3*3，5*5区域，也可以是不同的的形状，如线状、圆形、十字形、圆环形等。对图5中探测器重复采样的S幅图像取中值后的编码图像如图6所示。

图像的二值化，就是将图像上的像素点的灰度值设置为0或255，也就是将整个图像呈现出明显的只有黑和白的视觉效果。一幅图像包括目标物体、背景还有噪声，要想从多值的数字图像中直接提取出目标物体，最常用的方法就是设定一个阈值T，用T将图像的数据分成两部分：大于T的像素群和小于T的像素群。这是研究灰度变换的最特殊的方法，称为图像的二值化(BINARIZATION)。通过二值化处理，可以有效简化图像数据，以便后续进行计算，对图6进行二值化处理后的图像如图7所示。

Prewitt算子是一种一阶微分算子的边缘检测，利用像素点上下、左右邻点的灰度差，在边缘处达到极值检测边缘，去掉部分伪边缘，对噪声具有平滑作用。其原理是在图像空间利用两个方向模板与图像进行邻域卷积来完成的，这两个方向模板一个检测水平边缘，一个检测垂直边缘。

对数字图像f(x，y)，Prewitt算子的定义如下：

G(i)＝|[f(i-1,j-1)+f(i-1,j)+f(i-1,j+1)]-[f(i+1,j-1)+f(i+1,j)+f(i+1，j+1)]|

G(j)＝|[f(i-1,j+1)+f(i,j+1)+f(i+1,j+1)]-[f(i-1,j-1)+f(i,j-1)+f(i+1，j-1)]|

则P(i,j)＝max[G(i),G(j)]或P(i,j)＝G(i)+G(j)；

经典Prewitt算子认为：凡灰度新值大于或等于阈值的像素点都是边缘点。即选择适当的阈值T，若P(i,j)≥T，则(i,j)为边缘点，P(i,j)为边缘图像。对图7进行Prewitt算子处理后的图像如图8所示。

而后进入步骤S104获取经过处理的编码图像中的某一组回字形编码条纹，以该回字形编码条纹的一边为基准，计算与该边相交的另一边的斜率并记录。具体包括：选取与基准边相交的另一边上的两个点(a_n,b_n)和(c_n,d_n)，相应的斜率为：

而后进入步骤S105对编码图像中每一组回字形编码条纹，依次计算编码图像中各个回字形编码条纹中的斜率，建立与各个回字形编码条纹的编号顺序相对应的斜率数组，对应n组回字形编码条纹的斜率数组为(η₁,η₂,...,η_n)。请参阅图9，为以每个编码条纹的横条纹为基准，计算与横条纹相交的竖条纹的斜率实施例。为了便于计算，计算斜率的竖条纹在各个编码条纹中的位置一致，例如图9各个编码条纹中计算斜率的边均为条纹的左侧边或者右侧边。当然，在另一些实施例中，也可以是以每个编码条纹的竖条纹为基准，计算与横条纹相交的横条纹的斜率。

而后进入步骤S106根据斜率数组依次计算出每行DMD编码元对应探测器像元的偏离数。对每一行像元的偏离数做取整运算；偏离数计算方式如下：

其中，符号“[]”表示向下取整；对应n组回字形编码条纹的探测器像素点偏离数为(k₁,k₂,...,k_n)。

而后进入步骤S107以编码图像的中心点所在的水平轴线为基准，将各组回字形编码条纹的上半部分向靠近垂直轴线方向移动相对应的探测器像素点偏离数，并将各个回字形编码条纹的下半部分沿着上半部分移动的反方向移动相对应的探测器像素点偏离数，从而恢复出与DMD所加载的规则回字形编码图像形状相一致的图像。例如图9中，调整前的编码图像整体向左倾斜(计算出的斜率为负数)，以当前编码图像的中心点所在的水平轴线为基准，上半部分每行向右移动对应的探测器像元的偏离数，下半部分每行向左的探测器像元的偏离数。反之，如果在另一些实施例中，调整前的编码图像整体向右倾斜(计算出的斜率为正数)，在进行调整过程中，以当前编码图像的中心点所在的水平轴线为基准，上半部分每行向左移动对应的探测器像元的偏离数，下半部分每行向右的探测器像元的偏离数。

而后进入步骤S108确定DMD编码元与探测器像素点的位置对应关系，并使用结构相似度评价函数对校正精度进行评价。结构相似性评价函数如下：

其中，A_mn和B_mn分别为理想图像A和校正图像B中在坐标为(m,n)处的像素点的像素值；

和

分别为理想图像A和校正图像B上所有像素点的平均像素值。所述校正图像B为经过步骤S107调整后的图像，所述理想图像A为标准规则的回字形条纹图像，具体如图4所示。结构相似度是指校正后的回字形(校正图像B)和标准回字形条纹(理想图像A)的相似度，可以用于评价校正效果。DMD编码元与探测器像素点的位置对应关系是指步骤S107中调整过程中移动像素点的数量，即偏移数。

在某些实施例中，将DMD每个正方形微镜元沿其对角线翻转±α°，使得入射光信号得以反射到光路中两个不同方向，从而实现对光的选通。通过控制微镜元的翻转，可实现对光信号的编码。

在某些实施例中，所述方法应用于调整处于倾斜的反射光路中的DMD每个正方形微镜元经后置光路在探测器上产生的非对称形变，从而避免了传统使用倾斜探测器校正编码微镜元非对称形变时视场离焦模糊的缺陷。

发明人还提供了一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

(1)控制编码成像***的DMD加载规则回字形编码图像，所述编码图像包括n组回字形编码条纹，所述回字形编码条纹中心位置相同；

(2)控制带成像***的探测器对编码图像进行采集，并对同一编码图像采样S次；优选的，所述计算机程序被处理器执行时：对同一编码图像采样的次数S为10以上；

(3)对同一编码图像采集的S幅图像的每一像素点实施中值滤波运算，并进行二值化处理和prewitt算子处理；

(4)获取经过步骤(3)处理的编码图像中的某一组回字形编码条纹，以该回字形编码条纹的一边为基准，计算与该边相交的另一边的斜率并记录；具体包括：选取与基准边相交的另一边上的两个点(a_n,b_n)和(c_n,d_n)，相应的斜率为：

(5)对编码图像中每一组回字形编码条纹重复步骤(4)，依次计算编码图像中各个回字形编码条纹中的斜率，建立与各个回字形编码条纹的编号顺序相对应的斜率数组，对应n组回字形编码条纹的斜率数组为(η₁,η₂,...,η_n)；

(6)根据斜率数组依次计算出每行DMD编码元对应探测器像元的偏离数，对每一行像元的偏离数做取整运算；偏离数计算方式如下：

其中，符号“[]”表示向下取整；对应n组回字形编码条纹的探测器像素点偏离数为(k₁,k₂,...,k_n)；

(7)以编码图像的中心点所在的水平轴线为基准，将各组回字形编码条纹的上半部分向靠近垂直轴线方向移动相对应的探测器像素点偏离数，并将各个回字形编码条纹的下半部分沿着上半部分移动的反方向移动相对应的探测器像素点偏离数，从而恢复出与DMD所加载的规则回字形编码图像形状相一致的图像；

(8)确定DMD编码元与探测器像素点的位置对应关系，并使用结构相似度评价函数对校正精度进行评价，结构相似性评价函数如下：

其中，A_mn和B_mn分别为理想图像A和校正图像B中在坐标为(m,n)处的像素点的像素值；

和

分别为理想图像A和校正图像B上所有像素点的平均像素值。

在某些实施例中，所述计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：控制DMD每个正方形DMD微镜元沿其对角线翻转±α°，使得入射光信号得以反射到光路中不同方向，从而实现对光的选通。

在某些实施例中，所述计算机程序被处理器执行时，应用于调整处于倾斜的反射光路中的DMD每个正方形微镜元经后置光路在探测器上产生的非对称形变，从而避免了传统使用倾斜探测器校正编码微镜元非对称形变时视场离焦模糊的缺陷。

本发明提供了一种校正DMD微镜元成像非对称形变的方法和存储介质，所述方法利用DMD可加载标准回字形编码条纹这一特点，通过对加载后的编码图像中的回字形编码条纹的斜率、偏移数以及校正精度的计算，实现DMD镜元和探测器像元位置关系的精确标定，解决了传统调节探测器角度导致成像***不能全视场清晰成像这一难题。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (6)

1.一种校正DMD微镜元成像非对称形变的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

1)在编码成像***的DMD上加载规则回字形编码图像，所述编码图像包括n组回字形编码条纹，所述回字形编码条纹中心位置相同；

2)控制带成像***的探测器对所述编码图像进行采集，并对同一所述编码图像采样S次，所述S的数值为10以上；

3)对同一所述编码图像采集的S幅图像的每一像素点实施中值滤波运算，并进行二值化处理和prewitt算子处理；

4)获取经过步骤3)处理的编码图像中的某一组回字形编码条纹，以该回字形编码条纹的一边为基准，计算与该回字形编码条纹的一边相交的另一边的斜率并记录；具体包括：选取与基准边相交的另一边上的两个点(a_n,b_n)和(c_n,d_n)，相应的斜率为：

5)对编码图像中每一组回字形编码条纹重复步骤4)，依次计算所述编码图像中各个回字形编码条纹中的斜率，建立与各个回字形编码条纹的编号顺序相对应的斜率数组，对应n组回字形编码条纹的斜率数组为(η₁,η₂,...,η_n)；

6)根据斜率数组依次计算出每行DMD编码元对应探测器像素点的偏离数，对每一行像元的偏离数做取整运算；偏离数计算方式如下：

其中，符号[]表示向下取整；对应n组回字形编码条纹的探测器像素点偏离数为(k₁,k₂,...,k_n)；

7)以所述编码图像的中心点所在的水平轴线为基准，将各组回字形编码条纹的上半部分向靠近垂直轴线方向移动相对应的探测器像素点偏离数，并将各个回字形编码条纹的下半部分沿着上半部分移动的反方向移动相对应的探测器像素点偏离数，从而恢复出与DMD所加载的规则回字形编码图像形状相一致的图像；

8)确定DMD编码元与探测器像素点的位置对应关系，并使用结构相似度评价函数对校正精度进行评价，结构相似性评价函数如下：

其中，A_mn和B_mn分别为理想图像A和校正图像B中在坐标为m,n处的像素点的像素值；

和

分别为理想图像A和校正图像B上所有像素点的平均像素值；

其中：所述prewitt算子处理采用如下方式进行：

G(i)＝|[f(i-1,j-1)+f(i-1,j)+f(i-1,j+1)]-[f(i+1,j-1)+f(i+1,j)+f(i+1，j+1)]|

G(j)＝|[f(i-1,j+1)+f(i,j+1)+f(i+1,j+1)]-[f(i-1,j-1)+f(i,j-1)+f(i+1，j-1)]|

则P(i,j)＝max[G(i),G(j)]或P(i,j)＝G(i)+G(j)；

选择适当的阈值T，若P(i,j)≥T，则(i,j)为边缘点，P(i,j)为边缘图像。

2.根据权利要求1所述的校正DMD微镜元成像非对称形变的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：

将DMD每个正方形微镜元沿其对角线翻转±α°，使得入射光信号得以反射到光路中两个不同方向，从而实现光束的通过与阻断。

3.根据权利要求1所述的校正DMD微镜元成像非对称形变的方法，其特征在于，所述方法应用于调整处于倾斜的反射光路中的DMD每个正方形微镜元经后置光路在探测器上产生的非对称形变。

4.存储一种校正DMD微镜元成像非对称形变的方法的程序的存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

1)控制编码成像***的DMD加载规则回字形编码图像，所述编码图像包括n组回字形编码条纹，所述回字形编码条纹中心位置相同；

2)控制带成像***的探测器对所述编码图像进行采集，并对同一所述编码图像采样S次，所述S的数值为10以上；

3)对同一所述编码图像采集的S幅图像的每一像素点实施中值滤波运算，并进行二值化处理和prewitt算子处理；

4)获取经过步骤3)处理的编码图像中的某一组回字形编码条纹，以该回字形编码条纹的一边为基准，计算与该回字形编码条纹的一边相交的另一边的斜率并记录；具体包括：选取与基准边相交的另一边上的两个点(a_n,b_n)和(c_n,d_n)，相应的斜率为：

5)对编码图像中每一组回字形编码条纹重复步骤4)，依次计算所述编码图像中各个回字形编码条纹中的斜率，建立与各个回字形编码条纹的编号顺序相对应的斜率数组，对应n组回字形编码条纹的斜率数组为(η₁,η₂,...,η_n)；

6)根据斜率数组依次计算出每行DMD编码元对应探测器像素点的偏离数，对每一行像元的偏离数做取整运算；偏离数计算方式如下：

其中，符号[]表示向下取整；对应n组回字形编码条纹的探测器像素点偏离数为(k₁,k₂,...,k_n)；

7)以所述编码图像的中心点所在的水平轴线为基准，将各组回字形编码条纹的上半部分向靠近垂直轴线方向移动相对应的探测器像素点偏离数，并将各个回字形编码条纹的下半部分沿着上半部分移动的反方向移动相对应的探测器像素点偏离数，从而恢复出与DMD所加载的规则回字形编码图像形状相一致的图像；

8)确定DMD编码元与探测器像素点的位置对应关系，并使用结构相似度评价函数对校正精度进行评价，结构相似性评价函数如下：

其中，A_mn和B_mn分别为理想图像A和校正图像B中在坐标为m,n处的像素点的像素值；

和

分别为理想图像A和校正图像B上所有像素点的平均像素值；

其中：所述prewitt算子处理采用如下方式进行：

G(i)＝|[f(i-1,j-1)+f(i-1,j)+f(i-1,j+1)]-[f(i+1,j-1)+f(i+1,j)+f(i+1，j+1)]|

G(j)＝|[f(i-1,j+1)+f(i,j+1)+f(i+1,j+1)]-[f(i-1,j-1)+f(i,j-1)+f(i+1，j-1)]|

则P(i,j)＝max[G(i),G(j)]或P(i,j)＝G(i)+G(j)；

选择适当的阈值T，若P(i,j)≥T，则(i,j)为边缘点，P(i,j)为边缘图像。

5.根据权利要求4所述的存储介质，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

控制DMD每个正方形DMD微镜元沿其对角线翻转±α°，使得入射光信号得以反射到光路中两个不同方向，从而实现光束的通过与阻断。

6.根据权利要求4所述的存储介质，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，应用于调整处于倾斜的反射光路中的DMD每个正方形微镜元经后置光路在探测器上产生的非对称形变。

Images