1.一种基于最小二乘方向估计器的不连续相位分割方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一:先计算包裹相位的梯度向量和条纹的方向向量,在没有噪声存在时,梯度向量和条纹的方向向量是平行的,当有噪声存在时,像素点的梯度向量将会和方向向量有一定的夹角,此时在方向向量上进行投影;
其中,选择梯度向量g(x,y)为相位图像f(x,y)对数值和水平方向的一阶偏导数,在实际情况下,梯度与方向存在一定的误差,这个误差主要是由条纹的垂直方向的不同偏差所导致的;
T
(g(x,y)‑(g(x,y) v(x,y))v(x,y))是g(x,y)在法向量v(x,y)上的投影,每个点的相对于方向向量的梯度向量的误差e(x,y)就被定义为:T
e(x,y)=||g(x,y)‑(g(x,y) v(x,y))v(x,y)||;其中,x和y分别表示相位图的水平和垂直方向的坐标;
步骤二:并用二范数进行衡量投影的误差,然后求得在一定约束条件下的误差最小值,再利用拉格朗日乘子法求解极值并获得特征向量;
步骤三:最后利用该特征向量的特性求解方向图,然后对方向图进行硬阈值分割获得二值权重图,该阈值将作为加权最小二乘法的权重系数对不连续的包裹相位进行相位展开,在不连续的位置展开时有所区分,包括:包裹相位ψi,j和它的展开相位φi,j之间的关系表示为ψi,j=φi,j+2πci,j=Wrap(φi,j)‑π<ψi,j≤π,i=0,...,M‑1,j=0,...,N‑1,其中,ci.j是整数值,表示包裹数,并且Wrap(·)是包裹算子,(i,j)表示相位图像中像素的第i行第j列的位置索引,M和N是图像水平和垂直方向的尺寸大小;
其中,所述加权最小二乘相位展开法,包括:通过计算水平方向和垂直方向的真实展开相位差和包裹相位差 的最小二乘解来获得展开相位;
其中 和 为
U(i,j)和V(i,j)是最小二乘权重系数,表示为其中wi,j是从质量图中求得的权重掩码。
2.根据权利要求1所述的基于最小二乘方向估计器的不连续相位分割方法,其特征在于,所述权重掩码表示为其中θi,j是包裹相位处理后的方向图,i和j分别是水平和垂直坐标,并且r是方向阈值。