【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于定量相位檢測，尤其涉及一種抗相移平面畸變的兩幀隨機(jī)相移方法和裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)。
技術(shù)介紹
1、相移干涉技術(shù)是光學(xué)精密計(jì)量領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛的技術(shù)。該技術(shù)的測量誤差主要來源于干涉圖質(zhì)量差異與算法原理性誤差。前者受到實(shí)驗(yàn)中機(jī)械裝置誤差，非線性信號(hào)響應(yīng)，雜散光污染等諸多因素影響。相較于硬件層面采用昂貴的精密移相器，進(jìn)行少數(shù)據(jù)模型隨機(jī)相移干涉圖的算法研究以降低算法原理性誤差將成為相位解調(diào)領(lǐng)域發(fā)展趨勢。現(xiàn)有的時(shí)間隨機(jī)相移算法多認(rèn)為在鄰幀干涉圖間為理想的平行相移。在真實(shí)場景中，移相器制造偏心，光路器件安裝不貼合，壓電效應(yīng)非線性響應(yīng)等易于忽視誤差會(huì)致使幀間相移量是沿平面上兩個(gè)維度的微量線性傾斜相移問題。這與多數(shù)時(shí)間相移算法的面內(nèi)相移量一致假設(shè)沖突，導(dǎo)致不能獲取到真正精確的包裹相位結(jié)果。
2、微量相移平面的傾斜會(huì)與噪聲、平動(dòng)相移量、背景項(xiàng)和調(diào)制項(xiàng)等因子產(chǎn)生耦合關(guān)系。在一定的傾斜范圍內(nèi)，基于相移量面內(nèi)一致性所設(shè)計(jì)的算法依舊會(huì)有良好的解調(diào)特性。而一些認(rèn)為假定傾斜前提下的算法會(huì)強(qiáng)化傾斜可能，進(jìn)而為相移平面加上一個(gè)顯著的傾斜因子使得解調(diào)結(jié)果偏離真值。已有的在頻域內(nèi)進(jìn)行傾斜因子提取的研究可以有效應(yīng)用于振動(dòng)相移干涉實(shí)驗(yàn)中。但通常在實(shí)驗(yàn)中，微量傾斜分量與低頻項(xiàng)的耦合使得傾斜不足以在頻譜中體現(xiàn)出來。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題是，提供一種抗相移平面畸變的兩幀隨機(jī)相移方法和裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)，以解決難以兼容平行相移與傾斜相移兩類情形下的高質(zhì)量解調(diào)相位問題，具有高精度，高魯棒并免疫潛
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用如下的技術(shù)方案：
3、一種抗相移平面畸變的兩幀隨機(jī)相移方法，包括：
4、步驟s1、獲取相鄰兩幀干涉圖；
5、步驟s2、歸一化相鄰兩幀干涉圖；
6、步驟s3、根據(jù)歸一化后的相鄰兩幀干涉圖，通過最小二乘法對畸變相移平面進(jìn)行線性擬合，得到傾斜相移平面；
7、步驟s4、根據(jù)傾斜相移平面，得到由兩幀干涉圖所恢復(fù)的相位
8、作為優(yōu)選，步驟s2中，采用極大極小值方法進(jìn)行歸一化相鄰兩幀干涉圖。
9、作為優(yōu)選，步驟s3包括：
10、選取歸一化后第一幀干涉圖中光強(qiáng)值最大的一類點(diǎn)作為初始點(diǎn)；
11、在歸一化后第一幀干涉圖中選取歸一化后第二幀干涉圖中對應(yīng)初始點(diǎn)位置光強(qiáng)值相等的點(diǎn)作為幀間光強(qiáng)差的等效點(diǎn)；
12、利用等效點(diǎn)位置在歸一化后第二幀干涉圖中的光強(qiáng)數(shù)值進(jìn)行線性相移平面擬合，得到傾斜相移平面；其中，線性相移平面擬合采用最小二乘法對畸變相移平面進(jìn)行線性擬合。
13、本專利技術(shù)還提供一種抗相移平面畸變的兩幀隨機(jī)相移裝置，包括：
14、獲取模塊，用于獲取相鄰兩幀干涉圖；
15、歸一化模塊，用于歸一化相鄰兩幀干涉圖；
16、擬合模塊，用于根據(jù)歸一化后的相鄰兩幀干涉圖，通過最小二乘法對畸變相移平面進(jìn)行線性擬合，得到傾斜相移平面；
17、計(jì)算模塊，用于根據(jù)傾斜相移平面，得到由兩幀干涉圖所恢復(fù)的相位。
18、作為優(yōu)選，歸一化模塊采用極大極小值方法進(jìn)行歸一化相鄰兩幀干涉圖。
19、作為優(yōu)選，擬合模塊包括：
20、第一處理單元，用于選取歸一化后第一幀干涉圖中光強(qiáng)值最大的一類點(diǎn)作為初始點(diǎn)；
21、第二處理單元，用于在歸一化后第一幀干涉圖中選取歸一化后第二幀干涉圖中對應(yīng)初始點(diǎn)位置光強(qiáng)值相等的點(diǎn)作為幀間光強(qiáng)差的等效點(diǎn)；
22、第三處理單元，用于利用等效點(diǎn)位置在歸一化后第二幀干涉圖中的光強(qiáng)數(shù)值進(jìn)行線性相移平面擬合，得到傾斜相移平面；其中，線性相移平面擬合采用最小二乘法對畸變相移平面進(jìn)行線性擬合。
23、本專利技術(shù)還提供一種抗相移平面畸變的兩幀隨機(jī)相移系統(tǒng)，包括：存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器上存儲(chǔ)有由所述處理器運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序在被所述處理器運(yùn)行時(shí)執(zhí)行抗相移平面畸變的兩幀隨機(jī)相移方法。
24、本專利技術(shù)還提供一種存儲(chǔ)介質(zhì)，所述存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序在運(yùn)行時(shí)執(zhí)行抗相移平面畸變的兩幀隨機(jī)相移方法。
25、本專利技術(shù)借助干涉圖歸一化與最小二乘擬合，提出一種圓上光強(qiáng)表達(dá)形式來篩選適用于解調(diào)的像素點(diǎn)，通過在兩幀干涉圖間的相位等效關(guān)系引入了新的方程，高精度地?cái)M合了線性相移平面，最后實(shí)現(xiàn)相位恢復(fù)。本專利技術(shù)具有如下特點(diǎn)：①計(jì)算原理簡單直接，只需要進(jìn)行點(diǎn)的合理篩選即可為線性隨機(jī)相移平面的擬合提供精度保證；②解調(diào)精度與魯棒性高，可以多次選點(diǎn)進(jìn)行最小二乘擬合來穩(wěn)定地求解相移平面；③執(zhí)行無需迭代，求解速度遠(yuǎn)快于迭代式算法。④在條紋數(shù)量小于1時(shí)仍可以精確解調(diào)，對條紋數(shù)量不敏感。本專利技術(shù)可以拓展于無需考慮相移平面存在傾斜畸變的情況，可以忽略微小的傾斜因子進(jìn)行最小二乘擬合。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種抗相移平面畸變的兩幀隨機(jī)相移方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的抗相移平面畸變的兩幀隨機(jī)相移方法，其特征在于，步驟S2中，采用極大極小值方法進(jìn)行歸一化相鄰兩幀干涉圖。
3.如權(quán)利要求2所述的抗相移平面畸變的兩幀隨機(jī)相移方法，其特征在于，步驟S3包括：
4.一種抗相移平面畸變的兩幀隨機(jī)相移裝置，其特征在于，包括：
5.如權(quán)利要求4所述的抗相移平面畸變的兩幀隨機(jī)相移裝置，其特征在于，歸一化模塊采用極大極小值方法進(jìn)行歸一化相鄰兩幀干涉圖。
6.如權(quán)利要求5所述的抗相移平面畸變的兩幀隨機(jī)相移裝置，其特征在于，擬合模塊包括：
7.一種抗相移平面畸變的兩幀隨機(jī)相移系統(tǒng)，其特征在于，包括：存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器上存儲(chǔ)有由所述處理器運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序在被所述處理器運(yùn)行時(shí)執(zhí)行如權(quán)利要求1-3中的任一項(xiàng)所述的抗相移平面畸變的兩幀隨機(jī)相移方法。
8.一種存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序在運(yùn)行時(shí)執(zhí)行如權(quán)利要求1-3中的任一項(xiàng)所述的抗相移平面畸變的兩
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種抗相移平面畸變的兩幀隨機(jī)相移方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的抗相移平面畸變的兩幀隨機(jī)相移方法，其特征在于，步驟s2中，采用極大極小值方法進(jìn)行歸一化相鄰兩幀干涉圖。
3.如權(quán)利要求2所述的抗相移平面畸變的兩幀隨機(jī)相移方法，其特征在于，步驟s3包括：
4.一種抗相移平面畸變的兩幀隨機(jī)相移裝置，其特征在于，包括：
5.如權(quán)利要求4所述的抗相移平面畸變的兩幀隨機(jī)相移裝置，其特征在于，歸一化模塊采用極大極小值方法進(jìn)行歸一化相鄰兩幀干涉圖。<...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張航瑛，張偉豪，孟凱，樓佩煌，錢曉明，武星，
申請(專利權(quán))人：南京航空航天大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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