1.一种微球表面子孔径拼接方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、对微球表面子孔径进行预处理以去除低频信息;步骤2、将获得到的子孔径的平面坐标映射为球面坐标,以使其与球面模型相对应;步骤3、进行半球子孔径拼接,半球包括上半球和下半球;步骤4、对上、下半球位置进行校准拼接,完成全球拼接进而可以获得球面全表面数据,具体为:步骤4-1、采集微球赤道上某一位置处上、下半球的两个子孔径图像;步骤4-2、对两个子孔径图像进行配准,获得相对平面平移量Δx、Δy和相对旋转量Δθ,其中平面平移量Δx为空间中绕Y轴的旋转量,Δy为绕X轴的旋转量,Δθ为绕Z轴的旋转量,根据Δx、Δy、Δθ获得相对球面平移量δ x 、δ y 和相对旋转量Δθ为:δ x =Δy/R,δ y =Δx/R,Δθ (1)步骤4-3、以上或下半球为基准,根据相对球面平移量δ x 、δ y 和相对旋转量Δθ,对下或上半球进行空间旋转,完成两个半球校准拼接;其中旋转校正所用公式为:其中,(x,y,z)为球面内任意一子孔径上点P的坐标, 为旋转校正后点P对应的点 的坐标。
2.根据权利要求1所述的微球表面子孔径拼接方法,其特征在于,步骤1所述对微球表面子孔径进行预处理以去除低频信息,具体为:利用Zernike拟合对微球表面子孔径进行预处理,去除子孔径的低频信息,包括常数项、倾斜项、离焦项。
3.根据权利要求1所述的微球表面子孔径拼接方法,其特征在于,步骤2所述将子孔径的平面坐标映射为球面坐标,使其与球面模型相对应,具体为:微球子孔径波面数据通过探测器采集,P为微球上被测区域内的任意点,其球面坐标为 R为微球半径;P”点为P点在探测器上的映射点,其平面坐标为(x”,y”),P'为理想像面上的点P”在理想物平面所对应的点,其坐标为(x’,y’);成像系统的放大倍率为M,则:x’=x”/M (3)y’=y”/M (4)由此获得点P的球坐标
4.根据权利要求1或3所述的微球表面子孔径拼接方法,其特征在于,步骤3所述进行半球子孔径拼接,具体为:步骤3-1、以微球球心为原点O建立空间直角坐标系,以竖直方向为Y轴,水平方向为X轴,以与XOY平面垂直的方向为Z轴,对微球进行旋转扫描,扫描过程具体为:微球绕Y轴旋转,旋转的角度为∑β i ,其中β i 为第i次旋转的角度,令XOZ平面内与Z轴夹角为∑β i 的轴作为Z i 轴,微球每次绕Y轴旋转β i 之后,再绕Z i 轴旋转α i ;步骤3-2、针对某一子孔径,该子孔径上点P的直角坐标为(x,y,z),则根据步骤3-1的旋转扫描过程,第i次旋转后点P对应点P i 的直角坐标(x i ,y i ,z i )为:步骤3-3、根据P i 的直角坐标,结合公式(3)和(4)获得P i 的球坐标 为:步骤3-4、重复步骤3-2至步骤3-3获得半球的所有子孔径数据位置坐标 其中相邻子孔径重叠部分取平均,最终完成半球拼接。
5.根据权利要求1所述的微球表面子孔径拼接方法,其特征在于,步骤4-2具体采用Fourier Mellin算法对两个子孔径图像进行配准。