1.一种光学结构位移测量方法,其特征在于,包括如下步骤:S1:将相机架设在合适的测量位置,并调整相机参数,聚焦于被测区域;
S2:在初始图中设置潜在目标区域A,目标附近的计算区域ROI以及不动参考的计算区域Rf,并让相机开始连续采集;
S3:采用特征点匹配算法对计算区域ROI和计算区域Rf进行持续的特征追踪匹配,当特征点正常时,由计算区域ROI中的特征点坐标推算像素位移;当特征点异常时,采用可变形孪生注意力网络跟踪器预测干扰物在潜在目标区域A中的运动轨迹和覆盖区域,在潜在目标区域A中选择避开干扰物的新的计算区域ROI1,由计算区域ROI1中的特征点坐标推算像素位移,并与计算区域ROI中获得的像素位移连接成一个时程;
S4:根据计算区域Rf的像素位移修正相机扰动对目标引起的像素位移误差;
S5:用测距法建立工程位移与像素位移之间的映射关系式,将像素位移转换为工程位移。
2.根据权利要求1所述的光学结构位移测量方法,其特征在于,所述S3步骤中的特征点匹配算法为改进的SURF‑BRISK特征点匹配算法,SURF检测子仅构建一组,组内模板尺寸分别为15、27、39和51。
3.根据权利要求2所述的光学结构位移测量方法,其特征在于,所述SURF‑BRISK特征点匹配算法,采用如下几何约束预判断模型对原始匹配点数据集进行预提纯:对于一组待拼接图像I1(x,y)和I2(x,y),图像I1(x,y)中的匹配点P1i(x,y)与其在图像I2(x,y)中对应的匹配点P2i(x,y)所确定的直线斜率为ki,距离为di,选取满足ki∈[0.15kmean+0.85kmin,
0.15kmean+0.85kmax]且满足di∈[0.15dmean+0.85dmin,0.15dmean+0.85dmax]的匹配点对组成新的样本集,其中kmean、kmin和kmax分别为所有匹配点确定的直线斜率的均值、最小值和最大值,dmean、dmin和dmax分别为所有匹配点间距离的均值、最小值和最大值。
4.根据权利要求1所述的光学结构位移测量方法,其特征在于,所述S3步骤包括:S3.1:若当前帧计算区域ROI中的特征点数目小于阈值MU1,或者当前帧计算区域ROI中的特征点数目大于等于阈值MU1,但是当前帧计算区域ROI中与模板图像中的特征点匹配对数小于阈值MU2,则进入步骤S3.2;否则进入步骤S3.5;
S3.2:通过可变形孪生注意力网络跟踪器预测干扰物在潜在目标区域A中的运动轨迹和覆盖区域,确定不被干扰区域B;
S3.3:在不被干扰区域B中寻找含有特征点、评分最高且与计算区域ROI面积相同的区域为新的计算区域ROI1;
S3.4:根据计算区域Rf计算参考点像素位移,由计算区域ROI1中的特征点坐标推算像素位移,将计算区域ROI1中获得的像素位移与计算区域ROI中获得的像素位移连接成一个时程;
S3.5:由计算区域ROI中的特征点坐标推算像素位移。
5.根据权利要求4所述的光学结构位移测量方法,其特征在于,所述S3.3步骤中,计算区域ROI1的评分标准为s=0.6s1+0.4s2,其中s1=n2/n1,n1为计算区域ROI在初始图像中检测到的特征点数量,n2为备选区域在当前帧检测到的特征点数量,s2=1‑d1/d1max,d1为备选区域像素中心与计算区域ROI的像素中心的距离,dmax为备选区域的像素中心与计算区域ROI的像素中心的距离的最大可能值。
6.根据权利要求4所述的光学结构位移测量方法,其特征在于,所述S3.1步骤中,当计算区域ROI中的特征点数大于等于MU1,且计算区域ROI中与模板图像中的特征点匹配对数大于等于阈值MU2的帧数连续超过预设阈值,进入步骤S3.5。
7.一种光学结构位移测量系统,其特征在于,包括:初始化模块,用于设置潜在目标区域A、目标附近的计算区域ROI、不动参考的计算区域Rf及相机参数;
图像采集模块,用于控制相机采集图像并对图像进行预处理;
干扰追踪模块,当计算区域ROI中特征点数不足时,采用跟踪器追踪干扰物在潜在目标区域A中的运动轨迹和覆盖区域,并寻找新的避开干扰物的计算区域ROI1;
特征匹配模块,用于采用特征点匹配算法获取计算区域ROI或者计算区域ROI1中的特征点坐标,并判断计算区域ROI中是否有干扰物;
数据处理模块,用于将像素位移转换为工程位移,以及将计算区域ROI1的像素位移与计算区域ROI的像素位移连接成一个时程。
8.一种存储介质,存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被设置为运行时实现根据权利要求1至7任一项所述的光学结构位移测量方法。