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相似文献
 共查询到17条相似文献,搜索用时 156 毫秒
1.
结构光测量中快速相位解包裹算法的讨论   总被引:3,自引:1,他引:2  
对Schofield等提出的快速傅里叶变换(采用4次傅里叶变换和4次逆傅里叶)解包裹算法和Volkov等提出的相位重建算法(仅采用两次傅里叶变换和一次逆傅里叶变换)进行了讨论,提出基于离散余弦变换的快速相位解包裹算法.指出前两种算法在处理一般带噪音的模拟相位图时具有明显的优势,其处理结果非常接近理想值,而在处理相位变化剧烈或不连续区域的实验相位图(采用四步相移法测量雕刻佛像的三维面形)时出现较大误差,甚至无法处理,而基于离散余弦变换算法能很好的解决这个问题,并且拥有比前两种算法更快的运算速度.在实际应用中,针对不同的相位图把Schofield所提出的算法与基于离散余弦变换的算法结合起来,可以解决大部分相位解包裹问题.  相似文献   

2.
含噪声包裹相位图的加权最小二乘相位展开算法研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
二维相位展开广泛应用在精密光学测量、自适应光学、合成孔径雷达、图像处理等领域中。为处理含噪声包裹相位图,以预条件共轭斜量法求解权重最小二乘相位展开方程。引入非加权二维离散余弦变换求解泊松方程得到的最小二乘相位解作为共轭斜量法的初始解,从而加快了收敛速度,同时提出一种新质量图确定算法求解过程中的权重项。计算机模拟和试验表明算法计算速度快,能有效地消除传统路径积分法在处理信噪比低包裹相位图时的"拉线"现象,是一种有效的相位展开方法。  相似文献   

3.
利用四种常见算法对由球面参考光像面数字全息显微术得到的中药饮片海金沙细胞的包裹相位图进行了相位解包裹。结果表明:基于离散余弦的最小二乘算法和预条件共轭梯度算法会使欠采样区域的误差进行传递,使得解包裹相位产生较大误差;质量图导向路径跟踪算法由于未识别残差点,导致出现拉线或者孤岛区域,而且处理速度很慢;基于横向剪切干涉的最小二乘算法处理欠采样包裹相位图的效果最好,而且处理速度较快。  相似文献   

4.
基于离散泊松方程解的相位展开方法   总被引:15,自引:2,他引:13  
提出了基于离散泊松方程解的相位展开方法,针对被测件表面疵病(阴影、断裂、孔洞、噪声等)奇异点所产生的相位跳变和截断,建立了相位展开算法模型;引入离散余弦变换求解具有诺埃曼边界条件的离散泊松方程,得到最小二乘意义下的展开相位解。经实验证明,该方法能够消除干涉图奇异点相位跳变,消除传统相位展开法所产生的“跳序”和“拉线”现象,恢复真实相位。  相似文献   

5.
针对单幅载频变形条纹图的相位重构问题,提出了一种快速、高精度和免解包裹的相位恢复新算法。该算法利用两次希尔伯特(Hilbert)变换法从单幅条纹图中分离出正弦分量和余弦分量,然后由这两个分量计算出相位的斜率,对水平和垂直两个方向上的相位斜率进行积分,最后得到全场相位分布。计算机模拟和实验结果表明,该算法仅需一幅变形条纹图即可很好的恢复全场相位分布。与传统的傅里叶方法相比,该算法不需要解包裹处理,简化了计算量,避免了相位解包裹过程带来的误差,并且对阴影和相位不连续点不敏感。  相似文献   

6.
相位恢复法是一种利用多个离焦面光强分布采用基于傅里叶变换的迭代变换恢复瞳面相位分布的波前传感方法。采用改进的傅里叶迭代变换算法,当波前传感范围超过1个波长时,需要在迭代过程中采用相位解包裹算法。针对18块正六边形拼接的复杂光瞳,提出采用路径无关和最小二乘相结合的混合相位解包裹算法,提高了波前传感精度和动态范围。通过仿真比较了所提方法与单独采用一种相位解包裹方法时的波前传感性能,分析了所提方法的动态范围及噪声对算法精度的影响。仿真结果表明,当波前PV值为3.5λ时,算法的精度为λ/43;当噪声RMS值为10(图像为12Bit量化)时,算法的精度优于λ/40。  相似文献   

7.
加权相位解缠算法的解缠精度取决于所提取的质量图的可靠性。目前提取相位质量图的方法大多采用以各个像素为中心的固定窗口法,但当某些像素被噪声严重干扰时,采用固定窗口法提取质量图往往得不到正确的解缠结果。因此,提出了几种自适应加权窗口方法来提取相位质量图,并给出了具体的实现方法和步骤,同时采用加权小波变换相位解缠算法进行相位解缠。实验结果表明,采用自适应加权窗口方法提取相位质量图来确定初始权重系数能获得比较好的解缠效果。  相似文献   

8.
欠采样包裹相位图的恢复方法   总被引:4,自引:0,他引:4  
针对非球面光学元件面形检测中的欠采样问题,提出了一种欠采样包裹相位图的恢复方法.首先,将原始欠采样包裹相位图在水平和竖直两个方向进行一个像素的错位相减,得到两个包裹相位差图.其次,对这两个包裹相位差图进行解包裹运算,得到两个解包裹相位差图.最后,应用傅里叶变换和最小二乘法恢复出连续的相位分布.模拟结果表明该方法可以高精...  相似文献   

9.
提出了一种应用于谱域相位显微成像的相位解包裹方法。利用傅里叶变换及合成波长相位计算方法分别得到具有较小噪声的包裹相位和具有较大噪声的解包裹相位,利用解包裹相位与包裹相位之差计算包裹相位的包裹次数,以此对具有较小噪声的包裹相位进行解包裹。该方法消除了现有方法引入的边界分段错误。建立了一种基于合成波长的谱域相位显微成像系统,使用压电位移台定量验证了该系统可以用于大梯度边界的相位解包裹,并进行了红细胞和倾斜镜面的相位成像。该系统在空气中的位移灵敏度为0.043 nm。  相似文献   

10.
为了快速准确地对含有噪声的包裹相位图进行相位展开,采用理论分析与计算机模拟及实验验证相结合的方法,对基于快速傅里叶变换(FFT)的四种典型算法四次FFT算法(4-FFT)、二次FFT算法(2-FFT)、四次离散余弦变换算法(4-DCT)及横向剪切干涉与FFT相结合的算法(LS-FFT)作了对比研究。结果表明:2-FFT算法运行速度最快,4-FFT算法次之,LS-FFT算法速度最慢;4-FFT算法对含有较强噪声和轻微欠采样的实验数据的处理效果是最好的;LS-FFT算法对强噪声数据的处理效果最差。  相似文献   

11.
Yongguo Li  Jianqiang Zhu  Weixing Shen 《Optik》2008,119(11):545-547
This paper describes a path-following phase unwrapping algorithm and a phase unwrapping algorithm based on discrete cosine transform (DCT) which accelerates the computation and suppresses the propagation of noise. Through analysis of fringe pattern with serious noises simulated in mathematic model, we make a contrast between path-following algorithm and DCT algorithm. The advantages and disadvantages of analytical fringe pattern are also given through comparison of two algorithms. Three-dimensional experimental results have been given to prove the validity of these algorithms. Despite DCT phase unwrapping technique robustness and speed in some cases, it cannot be unwrapping inconsistencies phase. The path-following algorithm can be used in automation analysis of fringe patterns with little influence of noise.  相似文献   

12.
基于DCT算法的种子点相位解包算法   总被引:4,自引:1,他引:3  
郭仁慧  李建欣  朱日宏 《光学学报》2012,32(2):212006-163
移相干涉术由于其高精度被广泛应用在光学元件的面形测量上,而由移相算法得到的相位数据被包裹在[-π,π]之间。基于区域生长理论的相位解包算法(种子点法)可以高精度地实现连贯区域的相位解包,基于离散余弦变换的最小二乘解包(DCT)算法可以实现矩形区域的相位解包,而实际测量中,经常会碰到被测件的有效区域为非矩形的分离区域。因此,在分析前两种算法优缺点的基础上,提出了基于DCT算法的种子点相位解包算法。首先运用DCT算法对整个包裹相位进行解包,然后运用种子点法分别解包各分离区域,再通过DCT算法求得的种子点干涉级次实现各分离区域解包相位的统一。实验结果表明,该方法克服了种子点法和DCT算法的缺点,可以准确、快速地实现分离区域干涉图包裹相位的解包,且比这两种算法具有更好的稳定性和更高的精度。  相似文献   

13.
A novel phase unwrapping method used in wavelet-transform profilometry is presented to improve the accuracy and speed of the unwrapping process. The wrapped phase of the fringe image is extracted by using wavelet transform. How to establish quality map using scale factor at wavelet ridge is discussed firstly. The proposed method can reflect the reliability of the pixels in fringe image effectively. As the consuming time of traditional flood-fill phase unwrapping algorithm is too long, an improved quality-guided method is used in phase unwrapping process. We divide the wrapped phase map into two levels following the established quality map, and process these two levels using different algorithms. Compared with the traditional flood-fill algorithm, we can get the accurate result while the consuming time of the phase unwrapping process is much less by using the proposed method. Simulation and experiment results verify that the 3D information of the measured object can be obtained rapidly and accurately by using the proposed method. Also the dynamic object can be measured too.  相似文献   

14.
Phase unwrapping is a task common to many applications like interferometry imaging, medical magnetic resonance imaging, solid-state physics, etc. Fourier transform profilometry (FTP) values the height distribution of object, elaborating the interference between a plane reference grating and a deformed object grating. Since the height information is extracted from the phase of a complex function, the phase unwrapping is a critical step of the process. Several unwrapping algorithms are proposed in literature, but applied to measurement technologies different from FTP. The purpose of this paper is to define the performances of eight different unwrapping algorithms applied to FTP optical scan method and to define the best one. The algorithms chosen are: Goldstein's algorithm, quality guided path following method, Mask cut method, Flynn's method, multi-grid method, weighted multi-grid method, preconditioned conjugate gradient method and minimum Lp-norm method. The methods were tested on real images acquired by a FTP scanner developed and calibrated for these experiments. The objects used vary from simple geometries, like planes and cylinders, to complex shapes of common use objects. Algorithms were qualified considering the phase unwrapping errors, execution time and accuracy of the shape of objects obtained from the scan method in comparison with real ones. The results show that quality guided algorithm best fits in FTP application.  相似文献   

15.
This work presents a robust algorithm for phase unwrapping. The proposed algorithm is based on the expansion of the estimated phase through a linear combination of a set of Basis Functions. We present a novel weighted robust functional which is minimised using a two step strategy. This model allows us to reduce the influence of noise and to remove inconsistent pixels in the estimation of the unwrapped phase. The proposed model assumes that the phase is smooth. Under this assumption, experiments demonstrate that if the phase is corrupted by high levels of noise, our model presents a better performance than state of the art algorithms. For low levels of noise, the results are comparable.  相似文献   

16.
改进的多重网格法重建含遮拦物的干涉波前   总被引:3,自引:2,他引:1  
阐述了由单张干涉图求取相位主值图像及最小二乘相位恢复。推导出基于梯度拟合的泊松方程及其离散化形成后,详细讨论了多重网格法对此方程求解的原理和过程。结合路径无关与路径相关算法的优点,设计了自适应最优路径法作为多重网格法的预处理,改进迭代的初始条件,提高了重建精度,同时大大加快了收敛速度。实验结果证明改进的多重网格法对含遮挡物的干涉图能获得很好的波前重建效果。  相似文献   

17.
基于图切割的相位展开   总被引:1,自引:1,他引:0  
王晋疆  吴明云  刘阳  常天宇  陈阳 《光子学报》2012,41(9):1130-1134
剪切散斑干涉术中,普遍采取相移法提取相位,只可得到被包裹的相位信息,进一步量化计算之前,必须展开相位,但是大量的散斑噪音使相位展开变得非常困难.本文提出基于图切割理论的相位展开算法,将相位展开等价于整数的最优估计问题,通过最小化能量函数展开相位,无需对散斑包裹相位图进行滤波,就可以从包含大量散斑噪音的包裹相位图中准确地提取出真实相位,极大程度地保留了相位包裹图中的细节信息.对于同一幅模拟的散斑包裹相位图,传统的质量导向枝切法和最小二乘法的均方根误差分别为11.7076和4.9775,新算法的均方根误差则为0.9459,数值模拟与实验结果均验证了新算法优良的抗噪性能.  相似文献   

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