[發明專利]整數線性規劃搜索法的雙頻正弦光柵絕對相位解包裹方法

有效

• 申請號: 201410292664.X
• 申請日: 2014-06-25
• 公開（公告）號: CN104034285B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 莫蓉;盧津;孫惠斌;聶寇準;蔣超峰
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G01B11/25
• 分類號: G01B11/25
• 代理公司: 西北工業大學專利中心61204
• 代理人: 陳星

1.一種整數線性規劃搜索法的雙頻正弦光柵絕對相位解包裹方法，其特征在于：采用以下步驟：

步驟1：設計編碼，經過N步相移，生成高頻f_high、低頻f_low互為質數的標準雙頻正弦光柵條紋圖像2N幅，高頻正弦光柵條紋圖像低頻正弦光柵條紋圖像各N幅；(x,y)為圖像中水平方向和垂直方向上的像素序列；

步驟2：利用投影儀將步驟1中生成的正弦光柵圖像和依次投影到被測物體表面，并用攝像機采集被物體表面調制變形的正弦光柵圖像和InC_high(x,y);]]>

步驟3：對步驟2中變形正弦光柵圖像和分別進行高斯平滑濾波，并通過建立調制灰度函數，剔除變形的正弦光柵圖像中的背景無效像素信息，保留變形正弦光柵圖像的有效像素信息；

步驟4：將步驟3處理得到的變形正弦光柵圖像代入N步相移公式：

分別計算得到低頻f_low和高頻f_high對應的相對相位值和N步相移公式中根據計算的低頻或高頻對應取步驟3處理得到的變形正弦光柵圖像；

步驟5：建立關于頻率f_low、f_high，相對相位值和條紋級數n_low(x,y)、n_high(x,y)的目標函數以及約束條件的整數線性規劃法則：

min|nhigh(x,y)-fhighflownlow(x,y)-INtflow|]]>

其中floor()為函數符號，floor(f_low/2)表示不大于f_low/2的最大整數，INt為圖像矩陣的整數集合；INt采用以下步驟得到：

步驟5.1：建立變形的正弦光柵圖像整數矩陣：

其中round表示四舍五入函數；

步驟5.2：對整數矩陣INT進行統計：INt＝tabulate(INT)，其中tabulate表示統計函數，得到整數矩陣INT中出現的元素值；

步驟6：采用步驟5中整數線性規劃法則對步驟4中的相對相位值圖像進行遍歷搜索，確定出條紋級數n_low(x,y)、n_high(x,y)，并計算出絕對相位值Φ_low(x,y)和Φ_high(x,y)，完成絕對相位展開。

2.根據權利要求1所述一種整數線性規劃搜索法的雙頻正弦光柵絕對相位解包裹方法，其特征在于：步驟3中通過建立調制灰度函數，剔除變形的正弦光柵圖像中的背景無效像素信息，保留變形正弦光柵圖像的有效像素信息的過程為：

步驟3.1：建立高低頻率的正弦光柵條紋圖像的調制灰度函數：

BC_low(x,y)=2N[Σn=1NInC_low(x,y)sin(2πn/N)]2+[Σn=1NInC_low(x,y)cos(2πn/N)]2]]>

BC_low(x,y)=2N[Σn=1NInC_low(x,y)sin(2πn/N)]2+[Σn=1NInC_low(x,y)cos(2πn/N)]2]]>

步驟3.2：遍歷整個變形的正弦光柵圖像，如果B^C_low(x,y)＞θ且B^C_high(x,y)＞θ，則保留該像素信息，否則剔除該像素信息，θ為閾值。