[發明專利]一種單幅封閉條紋相位提取方法

有效

• 申請號: 201010593074.2
• 申請日: 2010-12-08
• 公開（公告）號: CN102073220A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 徐鋒;胡松;羅正全;周紹林;陳旺富;李金龍;謝飛;李蘭蘭;盛壯
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;G03F9/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 盧紀

1.一種單幅封閉條紋相位提取方法，其特征在于包括：圖像濾波、相位提取和移除符號不確定性三個步驟，其中圖像濾波與相位提取可同時進行，所述的圖像濾波與相位提取步驟如下：

(1)采用具有多個尺度和多個方向的二維解析小波，通過尺度與角度方向進行組合，對歸一化后的條紋圖像進行小波變換，獲得小波變換系數；

(2)通過對步驟(1)中所述小波變換系數求取幅值再進行比較，取幅值最大處的值，即小波脊，在獲得小波脊的同時，也完成了圖像濾波；

(3)對步驟(2)中所述小波脊所處的點求取幅角，即獲得帶有符號不確定性的相位；

所述的移除符號不確定性的步驟如下：

(4)經過步驟(3)獲得了帶有符號不確定性的相位，所述帶有符號不確定性的相位通過整個條紋圖的小波脊函數所對應的角度方向分布提取出來；

(5)找出步驟(4)中所述小波脊函數所對應的角度方向分布的不連續點并標定出來；

(6)對步驟(5)中所述角度方向分布的不連續點即相位符號不確定性的分界線的任意一邊相位乘上-1，即移除了相位符號不確定性。

2.根據權利要求1所述的單幅封閉條紋相位提取方法，其特征在于：所述的二維解析小波可以為是通過實對稱的高斯函數進行偏移、擴展與旋轉而形成，也可以直接選取二維Gabor解析小波與二維Morlet解析小波函數。

3.根據權利要求1所述的單幅封閉條紋相位提取方法，其特征在于：所述步驟(1)采用具有多個尺度和多個角度方向的二維解析小波，對歸一化后的條紋圖像進行小波變換，獲得小波變換系數過程如下：

a.對條紋圖像進行快速傅里葉變換；

b.對不同尺度與角度方向組合的二維解析小波進行快速傅里葉變換；

c.對步驟a與b的值進行相乘；

d.對步驟c中的乘積進行傅里葉變換即得小波變換系數。

4.根據權利要求1所述的單幅封閉條紋相位提取方法，其特征在于：所述的相位符號不確定性的分界線與小波脊函數所對應的角度方向分布的不連續點是一致的。

5.根據權利要求1所述的單幅封閉條紋相位提取方法，其特征在于：所述步驟(2)通過對小波變換系數求取幅值再進行比較，取幅值最大處的值，即小波脊，在獲得小波脊函數的同時，也完成了圖像濾波的過程如下：

a.選擇不同的尺度與角度方向組合，對條紋圖像進行小波變換；

b.對步驟a中小波變換后的系數取絕對值得幅值；

c.通過對步驟b幅值進行對比，可獲得各位置處的最大值，即小波脊；

d.在步驟c中獲得小波脊的同時，噪聲等其他與條紋無關的信息被濾除，即圖像濾波的過程與獲得小波脊的過程是同步的。

6.根據權利要求1所述的單幅封閉條紋相位提取方法，其特征在于：所述步驟(3)對小波脊所處的點求取幅角，即獲得帶有符號不確定性的相位的過程如下：在步驟(2)中小波脊函數所對應的小波變換系數是復數量，通過對小波變換系數求反正切函數得到幅角，即為帶有符號不確定性的相位。

7.根據權利要求1所述的單幅封閉條紋相位提取方法，其特征在于：所述步驟(4)角度方向分布提取過程如下：在步驟(2)中小波脊函數是通過步驟(1)中尺度與角度方向的不同組合再對條紋圖像進行小波變換產生的，每個小波脊函數即對于一個角度方向分布。

8.根據權利要求1所述的單幅封閉條紋相位提取方法，其特征在于：所述步驟(5)找出小波脊函數所對應的角度方向分布的不連續點的過程如下：分別對步驟(4)所述角度方向分布圖在水平方向進行逐行相減或垂直方向進行逐列相減，差值不為0的點即為不連續點。

9.根據權利要求1所述的單幅封閉條紋相位提取方法，其特征在于：所述的整個相位提取方法，同樣適用于單幅的開放條紋，在開放條紋處理過程中，最后一個步驟移除相位符號不確定性可省略。