[发明专利]一种用于任意不等间距的区域面形积分方法

摘要

本发明提出了一种用于任意不等间距的区域面形积分方法。该方法是以Southewll区域法波前重构算法为基础的改进Southwell区域法波前重构算法。传统的Southwell区域法的模型是基于矩形网络结构，且被估点与相邻网格之间的间隔相等。本方法分别定义了被估点与相邻网格点水平方向和竖直方向的间隔，实现了不等间距的区域面形积分。同时由于被估点的缺失、缺损或被遮拦，引入了一个权重因子来表示被估点是否存在，写出带有权重的被估点的波前平均值，作为迭代方程的基础，通过迭代算法就可以得到面形。该方法重建面形的精度要优于传统的区域面形积分方法，并且能够重建出细节信息。

主权项

1.一种用于任意不等间距的区域面形积分方法，其特征是用于当采样点阵列不再是等间距分布，而是在x和y方向的采样不均匀，或采样点阵列有缺损或被遮挡时，能通过对该区域进行积分计算，从而重建面形；使用改进的Southwell区域积分算法来进行面形重建具体步骤如下：步骤1：从Southwell结构图可以得出位置(i,j)处波前W^i,j,斜率和之间的关系可以表示为由(1)式得到带有权重的被估点(i,j)的波前平均值其中，i的范围是1～M，j的范围是1～N.显然，σ0,j、σi,0、σM+1,j和σi,N+1都为0，如果对于某个位置σi,j＝0，则该处对应的波前值和x/y方向的斜率测量值是不存在的，此时假设它们的值是0；步骤2：对式(2)的被估点波前平均值公式重新写成如下等式步骤3：使用超松弛迭代(successive over‑relaxation,SOR)方法，对(3)式进行改进，引入松弛因子ω，得到如下等式松弛因子ω的值如下所示，其中L在M和N之间；步骤4：判断收敛条件通过表面形状w作为初始值，使用第三步的迭代方法，每一次迭代都会得到新的面形，每次检查迭代结果是否满足了收敛条件，经过m次迭代运算之后，如果满足则第m次迭代后的面形就是所求的面形，其中ε是预先设定的收敛阈值，根据实际要求的精度来设定。