利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2018100279855
申请人: 苏州科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-04-09
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种从线性载频移相干涉图中恢复出真实相位的方法,其特征在于:包括如下步骤:

1)从干涉测量仪器的图像采集系统中获取至少三幅线性载频移相干涉图,且两幅图像的像素尺寸均为P行和Q列,对应像素点(x,y)的光强分布分别定义为M1(x,y)、M2(x,y)和M3(x,y),每两幅干涉图之间的全局移相量是未知的,根据线性载频干涉图的定义,上述干涉图光强分布用下式表示:

其中,a(x,y)表示背景不均匀分布,b(x,y)表示调制度,本方法中认为这两项分布在三幅移相干涉图中保持一致, 表示相位分布,k1和k2分别为x和y方向的角波数,代表了线性载频的大小, 为待求的相位分布,假设M1(x,y)的全局移相量为0,则Δ1表示M2(x,y)相对于M1(x,y)的全局移相量,Δ2表示M3(x,y)相对于M1(x,y)的全局移相量;

2)选取其中的M1(x,y)和M2(x,y),根据该两幅图像的像素尺寸合理地选择N行和T列的光强数据,每组光强数据分别记作 及 其中,上标n=1,2…N、t=1,2,…T分别表示行数据和列数据的分组序数,下标1和2表示分别取自第一和第二幅干涉图;

3)计算每一组行数据 和每一组列数据 对应的评价n t

函数,利用评价函数求解每组行数据和列数据对应的全局移相量d和d;

4)根据下式计算出M1(x,y)和M2(x,y)之间全局移相量的平均值d1,也就是公式(2)中Δ1的计算值,

5)同理,采用步骤2)至步骤4)相同的流程,计算出M1(x,y)和M3(x,y)之间全局移相量的平均值d2,第一幅移相干涉图的全局移相量设定为d0=0;

6)根据d0、d1、d2、M1、M2及M3,利用最小二乘原则,并结合公式计算得到包含线性载频的压包相位分布r(x,y);

7)对步骤6)中得到的r(x,y)进行相位展开操作,得到包含线性载频的解包相位分布r’(x,y);

8)对步骤7)中得到的包含线性载频的解包相位进行二维的一次项拟合,并消除线性载频,从而得到不包含线性载频的真实相位分布

2.根据权利要求1所述的从全局移相量未知的线性载频移相干涉图中恢复出真实相位n t

的方法,其特征在于:所述步骤3)中求解每组行数据和列数据对应的全局移相量d 和d 过程为:

①选择一组行数据 进行计算,初始计算时n=1;

②根据步骤①计算出的行数据分别利用下列公式计算出Im(x)和Ip(x):③针对步骤②中得到的Im(x)使用一维希尔伯特变换计算得到Imc(x):其中,H[.]表示取一维希尔伯特变换;

④依据步骤②中得到的Ip(x)和步骤③中得到的Imc(x),利用下式计算评价函数:F(δ′)=∫l|Ip(x)‑Imc(x)·cot(δ′/2)|dx,    (8)其中,l为该组数据的采样点数,δ’=δ0+iε,i表示步数,移相量的初值δ0和步长ε依经验确定;

⑤依据步骤④中得到的评价函数绘制出评价函数的曲线,并找到最小值点,该点代表n

的全局移相量即为从这组数据中求得的全局移相量d=δ’;

⑥判断是否已经按照上述流程处理完所有选择出的行数据组,如果没有完成,则n=n+n

1,回到步骤①,代入下一组数据,重复步骤①至步骤⑤的流程,直至确定出所有的d;

⑦同理,采用步骤①至步骤⑥相同的流程处理完所有选择出的列数据组,确定出所有t

列数据对应的全局移相量d。

3.根据权利要求2所述的从全局移相量未知的线性载频移相干涉图中恢复出真实相位的方法,其特征在于:所述公式(8)中步数i的取值范围为200~400。

4.根据权利要求1所述的从全局移相量未知的线性载频移相干涉图中恢复出真实相位的方法,其特征在于:所述步骤6)中压包相位分布r(x,y)的计算过程为:①利用最小二乘原则,将前述所得的d0、d1、d2、M1、M2及M3代入最小二乘方程(9),计算出D1、D2、D3,

其中,i=1,2,3;

②将步骤①计算得到的D2、D3,代入下式即可计算出包含线性载频的压包相位分布r(x,y):