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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 125 毫秒
1.
李兴龙  李峰  赵冉  孙平 《光子学报》2014,43(9):912008
为减少噪音对散斑相位图的影响,提出了一种无阈值的窗口傅里叶变换滤波方法.通过对窗口内条纹频率幅值扫描,寻找条纹频率幅值的最大值作为滤波标准,得到最佳滤波图像,缩短了计算时间,解决了窗口傅里叶变换滤波中需要设定阈值的问题.在无阈值窗口傅里叶变换滤波算法基础上,对散斑条纹图像进行了滤波,证明了该算法的可行性和良好的滤波效果,可用于各类条纹图像的低通滤波.  相似文献   

2.
一种基于傅里叶变换的分析载波条纹的新方法   总被引:1,自引:0,他引:1  
王雨雷  吕志伟  王岩  何伟明 《光学学报》2006,26(8):167-1171
针对传统傅里叶变换法处理光载波干涉条纹图时会有边缘效应产生的问题,提出了一种基于傅里叶变换法的外推延拓方法,并从理论上进行了数学推导。为了验证这种方法的正确性,分别对一维数字信号和二维空间载波条纹图进行了数值模拟,进一步分析了误差产生的原因,并与传统的傅里叶变换法对比。结果表明该法可以有效抑制传统傅里叶变换法处理光载波干涉条纹图时边缘效应所造成的较大误差,在基于空间域相位调制技术的波面干涉测量中,对空间载波条纹图进行处理,可以使相位的计算精度达到3.3 mrad。  相似文献   

3.
为提高摄像机的标定精度,必须研究高精度的特征点提取方法。针对三种比较典型的标定图样:棋盘格,二维正弦条纹和高斯点阵,分析比较了相应的提取特征点算法和用于摄像机内参数标定的精度,得出基于傅里叶相位分析法的二维正弦条纹的特征点提取精度最高。并针对傅里叶方法处理二维正弦条纹不能准确提取边缘特征点的缺陷,提出了使用相移法提取正交相位以代替傅里叶方法得出正交相位的新方法。这种方法可以消除傅里叶变换滤波对点阵边缘的模糊作用,扩大了二维正弦条纹在摄像机标定中的适用范围。摄像机外参数标定实验表明该方法在处理包含边缘点的点阵时,重投影误差保持在原有水平,证明了其有效性。  相似文献   

4.
为了在使用相位电光调制器前能够快速准确地确定其半波电压,提出了一种基于频域互相关的干涉条纹相位差计算方法用于相位电光调制器的标定。该方法将条纹图像通过傅里叶变换转换成频谱图并对其进行滤波,将提取出的正负一级次频谱信息进行互相关操作,得到两张条纹图之间的相位差。为了验证所提方法在相位电光调制器标定中的作用,搭建实验系统,使得一路经过电光调制器的光与另一路光进行干涉后形成条纹像,改变电光调制器上施加的电压并用相机记录相位不同的干涉条纹,从而获得干涉条纹组,进而运用所提方法获得相位-电压对应关系。与轮廓法相比,所提方法快速且精度高。与迈克耳孙干涉法相比,该方法不需要重新搭建光路,操作迅速且能够达到相当的精度。  相似文献   

5.
光纤傅里叶变换光谱仪干涉图的对称化处理   总被引:2,自引:0,他引:2  
偏离中心条纹的抽样以及光纤干涉仪的缺陷引起光纤傅里叶变换光谱仪(FFTS)输出的干涉图不对称,导致由傅里叶余弦变换计算得到的光谱带有相位误差,影响光谱的线型。文章首次将卷积方法应用到光纤傅里叶变换光谱仪中干涉图的对称化处理,利用干涉图的中心部分计算出相位误差,通过傅里叶变换得到了对称化处理函数,用卷积运算在时域完成了光谱的相位误差校正。实验研究表明,在FFTS中该方法能在时域有效地实现干涉图对称化,校正了光谱的相位误差。该方法不仅克服了双边干涉图的缺点,而且校正的结果有较高的准确度。  相似文献   

6.
S变换引导的窗口傅里叶变换相位提取   总被引:3,自引:0,他引:3  
郑素珍 《光学技术》2011,37(2):217-219
提出了一种基于S变换引导的自适应窗口傅里叶变换相位提取方法.通过连续S变换,得到局部条纹的最佳变换窗口,可以保证窗口尺寸随变形条纹的频率变化而自动调整,适合复杂物体的面形测量.计算机模拟和实验验证表明,该方法克服了传统窗口傅里叶变换窗口大小固定的缺点,相位提取的误差由-2~8rad降低为-1~1rad,而且还可以得到被...  相似文献   

7.
成像型任意反射面速度干涉仪数据处理方法   总被引:5,自引:4,他引:1       下载免费PDF全文
 采用傅里叶变换方法,列出了对成像型任意反射面速度干涉仪得到的干涉条纹图进行处理的过程。利用文献结果,处理了冲击波整形时产生的有间断干涉条纹图,对处理结果进行了分析。结果表明:条纹图要干净,条纹间距清晰、均匀,应使用1维傅里叶变换的方法处理条纹图,减小滤波的难度。研究了冲击波测试当中条纹丢失的问题,提出了间断条纹图间断起始点相位确定的方法。对透明和不透明靶产生条纹图的不同进行了讨论,得出对透明靶产生的条纹图应采用适当的条纹外延技术进行预处理后再进行常规处理。  相似文献   

8.
王焘 《光学学报》2012,32(12):1207002
S变换是一种集合了窗口傅里叶变换和小波变换优点的时频分析技术,目前一维S变换已成功应用于结构光投影的条纹相位解调中。由于二维S变换可以对图像在两个方向上进行时频分析,具有更优于一维S变换的分析和处理能力。为了完善S变换的条纹相位解调理论,将二维S变换方法引入到基于结构光投影的三维光学测量中,研究了二维S变换在条纹相位解调中的原理及应用,给出了详尽的理论分析,并同一维S变换结果进行了比较。模拟和实验都表明,在条纹图解相中,二维S变换比一维S变换提取的相位精度更高,即使在存在较严重噪声污染的情况下也表现出良好的可靠性,体现出二维S变换提取相位的优势。  相似文献   

9.
为了进一步实现傅里叶变换光谱仪的微小型化,在基于多级微反射镜的傅里叶变换光谱仪结构中引入微透镜阵列,利用微透镜阵列对由多级微反射镜调制的各级次的干涉光场单元进行同步收集。光场相位采用空间调制的方式,因此系统的波前像差会导致各级次干涉光场单元的子波前产生不同程度的畸变。建立含有波前像差的光场与多级微反射镜和微透镜阵列相互作用的标量衍射理论模型,计算表明波前像差会导致各级次干涉像点的强度产生不同程度的衰减,同时在复原光谱中引入低频噪声。通过分析发现,干涉像点强度的衰减是各干涉光场单元子波前像差的斯特列尔比调制的结果,且复原光谱中的低频噪声主要源于斯特列尔比的傅里叶谱。根据波前像差对干涉图像的调制特点,提出了一种利用波前像差的斯特列尔比对干涉光强进行修正的方法,计算表明该方法可以使复原光谱的失真得到有效改善。  相似文献   

10.
滤波是干涉图像处理中的关键问题之一。为解决加窗傅里叶滤波在干涉条纹处理中运行时间长的问题,采用了快速傅里叶变换算法用以减少计算时间。通过加窗傅里叶变换,克服了傅里叶变换在干涉图相位局部信息不能提取的缺点,提出了一种快速加窗傅里叶滤波方法,实现了干涉条纹的快速滤波。在保证滤波效果的同时,缩短了计算时间,大大提高了干涉条纹处理速度,从根本上解决了加窗傅里叶滤波耗时长的问题,使得加窗傅里叶滤波方法应用于散斑在线检测成为了可能。实验验证了本方法的快速性、有效性和可靠性。  相似文献   

11.
基于S变换的改进窗口傅里叶三维测量法   总被引:2,自引:0,他引:2  
董富强  达飞鹏  黄昊 《光学学报》2012,32(5):512008-126
讨论了一维S变换在处理条纹图中的应用,推导了S变换表达式,提出一种基于S变换脊的自适应窗口傅里叶三维测量法。利用S变换对于频率的敏感性以及S变换脊思想,求得任意点的瞬时频率。推导了在相位跳变剧烈区域相位二阶导φ″(b)对S变换脊的影响,并求得去除此影响后更为准确的瞬时频率。然后将瞬时频率倒数作为经典窗口傅里叶变换(WFT)的窗口大小,解出条纹图的精确相位。最后对去除相位二阶导影响前后基于S脊的WFT进行对比仿真;实验验证其与传统基于小波脊的WFT在抗噪声、解相位精度上的优势。  相似文献   

12.
Fang Xue 《中国物理 B》2021,30(8):84209-084209
The transient radial shearing interferometry technique based on fast Fourier transform (FFT) provides a means for the measurement of the wavefront phase of transient light field. However, which factors affect the spatial bandwidth of the wavefront phase measurement of this technology and how to achieve high-precision measurement of the broad-band transient wavefront phase are problems that need to be studied further. To this end, a theoretical model of phase-retrieved bandwidth of radial shearing interferometry is established in this paper. The influence of the spatial carrier frequency and the calculation window on phase-retrieved bandwidth is analyzed, and the optimal carrier frequency and calculation window are obtained. On this basis, a broad-band transient radial shearing interference phase-retrieval method based on chirp Z transform (CZT) is proposed, and the corresponding algorithm is given. Through theoretical simulation, a known phase is used to generate the interferogram and it is retrieved by the traditional method and the proposed method respectively. The residual wavefront RMS of the traditional method is 0.146λ, and it is 0.037λ for the proposed method, which manifests an improvement of accuracy by an order of magnitude. At the same time, different levels of signal-to-noise ratios (SNRs) from 50 dB to 10 dB of the interferogram are simulated, and the RMS of the residual wavefront is from 0.040λ to 0.066λ. In terms of experiments, an experimental verification device based on a phase-only spatial light modulator is built, and the known phase on the modulator is retrieved from the actual interferogram. The RMS of the residual wavefront retrieved through FFT is 0.112λ, and it decreases to 0.035λ through CZT. The experimental results verify the effectiveness of the method proposed in this paper. Furthermore, the method can be used in other types of spatial carrier frequency interference, such as lateral shearing interference, rotational shearing interference, flipping shearing interference, and four-wave shearing interference.  相似文献   

13.
基于循环式径向剪切干涉法的波前重建算法研究   总被引:6,自引:3,他引:3       下载免费PDF全文
 提出一种基于循环式径向剪切干涉的波前重建算法。先将畸变波前经径向剪切干涉仪形成的空间相位调制干涉条纹图通过傅立叶变换处理获得对应的位相差分布,再直接采用迭代算法能精确重建原始波前,为ICF系统中复杂畸变波前的在线准确检测提供了可能,并给出了应用实例。  相似文献   

14.
S. Ma  C. Quan  R. Zhu  C.J. Tay  L. Chen  Z. Gao 《Optics Communications》2011,284(10-11):2488-2493
White-light scanning interferometry (WLSI) has been widely used in micro-profile measurement such as Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS) and Computer Generated Hologram (CGH) diffractive elements. It does not contain phase ambiguity problem which is often encountered in monochromatic wavelength interferometry. This paper presents an algorithm based on windowed Fourier transform (WFT) to extract the phase of a white-light interferogram and compensates for the difference in zero optical path difference (ZOPD) position in WLSI. With the WFT technique, the center wavelength of a white-light source and the phase of a white-light interferogram could be retrieved simultaneously. The effect of noise, scanning interval of a piezoelectric transducer (PZT) and the window size of WFT are also analyzed. Both simulated and experimental results show that the proposed algorithm has good noise immunity and is able to accurately measure the micro-profile of a specimen.  相似文献   

15.
F Da  F Dong 《Optics letters》2012,37(17):3561-3563
A novel method for windowed Fourier transform (WFT) profilometry is presented. This method is based on improved S-transform. The impact of the second order derivative of the phase (φ'(b)) to the ridge of S-transform is derived, and how to estimate this deviation is discussed. An important conclusion that more accurate instantaneous frequency can be obtained after removing this deviation is shown. Thus, an accurate phase map of the fringe pattern is obtained by using the WFT based on the window size map, and this map is related to the instantaneous frequency. The method is compared with the WFT based on the wavelet transform. A numerical simulation and experimental example have shown its validity in practical applications.  相似文献   

16.
A novel wavefront reconstruction algorithm for radial shearing interferometer (RSI) is proposed in this paper. Based on the shearing relationship of RSI, an interpolation coefficient matrix is established by the radial shearing ratio and the number of discrete points of test wavefront. Accordingly, the expanded wavefront is characterized by the interpolation coefficient matrix and the test wavefront. Consequently the test wavefront can be calculated from the phase difference wavefront. The numerical simulation is conducted to confirm the correctness of the proposed algorithm. Compared with the previous wavefront reconstruction methods, the proposed algorithm is more accurate and stable.  相似文献   

17.
窗口傅里叶变换轮廓术中窗口尺度选取的改进   总被引:1,自引:0,他引:1  
多尺度窗口傅里叶变换法根据条纹信号的瞬时频率梯度来确定信号的局域平稳长度,再由局域平稳长度来控制窗口的尺度,即窗口的尺度和局域平稳长度成正比。使用多尺度窗口傅里叶变换法来使条纹信号的频谱局域化,可以在条纹信号的频率分辨率和空间分辨率之间达到一种较佳的调和。针对多尺度窗口傅里叶变换三维形貌测量技术中局域平稳长度提取算法的不足进行了改进,使窗口尺度的选取更具合理性,对变形光栅基频提取更精确,进一步减小了位相测量的误差。给出了理论分析、计算机模拟以及实验结果。  相似文献   

18.
A modified algorithm of windowed Fourier transform (WFT) for phase retrieval from electronic speckle-shearing fringe patterns with carriers is proposed. The algorithm is based on the introduction of a fast Fourier transform (FFT) in WFT to reduce computation time for fringe demodulation. Since boundary effects in FFT will influence the accuracy of phase retrieval, the Gerchberg method is employed to extrapolate the fringe pattern at the boundaries to reduce boundary effects. A theoretical analysis of the algorithm is presented. Both simulated and experimental results show that the proposed method has reduced the computation time significantly compared with the convolution method of WFT without sacrificing measurement accuracy.  相似文献   

19.
近红外瞬态脉冲波前高精度干涉检测技术   总被引:3,自引:0,他引:3  
惯性约束聚变(ICF)系统中高能瞬态脉冲激光由于脉冲时间短、能量高、波前畸变大,通常的检测方法难于检测脉冲激光波前。提出了一种基于空间相位调制技术可用于近红外瞬态波前高精度检测的环形径向剪切干涉仪。该系统可以以30~150 mm的圆瞳和方瞳口径、对波长为1064 nm的近红外纳秒级脉宽的脉冲激光波前实现共路、无参考面的瞬态、高精度的检测。系统的波前重构理论经过计算机仿真验证,精度达1/1000λ以上;检测结果与ZYGO数字波面干涉仪进行了比对,峰谷值、均方根值均优于1/15λ,并具有很好的可重复性。该系统目前已用于惯性约束聚变系统的脉冲检测,并且该技术适用于各种可见光和红外波段激光。  相似文献   

20.
为了实现干涉仪出射准直波前的重构,提出了基于波长调谐移相的横向剪切干涉技术。干涉仪出射波前分别经楔板的前后表面反射,通过角锥棱镜返回后在干涉仪CCD上形成剪切干涉条纹。采用波长移相方法提取剪切干涉条纹的相位信息从而实现准直波前重构。分析相对剪切比对波面重构精度的影响,推导相对剪切比和其影响因素间的关系公式,给出波长移相中光程差常数分量的估算方法。测量干涉仪的三组出射波前,波前的峰谷值分别为3.22λ、2.10λ、0.83λ。该方法简化了传统测量干涉仪准直波前的横向剪切干涉装置,提高了测量精度,特别适合于测量波长移相干涉仪的出射波前。  相似文献   

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