[發明專利]一種恢復相移干涉圖相位分布、及獲取兩幅圖間相移量的方法

有效

• 申請號: 201410820845.5
• 申請日: 2014-12-20
• 公開（公告）號: CN104614083A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 王翰林;趙暉;劉滿林;劉俊;張浠;安昕
• 申請（專利權）人: 佛山市南海區歐譜曼迪科技有限責任公司
• 主分類號: G01J9/02
• 分類號: G01J9/02
• 代理公司: 深圳市盈方知識產權事務所(普通合伙) 44303
• 代理人: 周才淇;朱曉江

1.一種獲取兩幅圖間相移量的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：將兩幅相移干涉圖向量化，具體為：將每一幅干涉圖寫成一個矩陣的形式，每一張干涉圖為一列向量矩陣；再通過一個低通濾波器獲取獲得背景分量；然后將兩個相移干涉圖組成的列向量分別減去背景分量，獲得一對有夾角的向量，由這兩個向量組成一個子空間完成干涉圖的向量化；

S2：利用施密特正交化將兩個向量正交化，得到兩個原信號之間的夾角，即是兩幅相移干涉圖之間的相移量，具體為：利用施密特正交化方法通過子空間上的一個基得出子空間的一個正交基，并進一步獲取對應的標準正交基，利用獲得的標準正交基獲得兩個原信號之間的夾角。

2.根據權利要求1所述的獲取兩幅圖間相移量的方法，其特征在于，將兩幅相移干涉圖向量化中更進一步的具體方法為：先測量第n幅相移干涉圖中第k個像素的光強；再通過高通濾波器濾去其中的直流分量，保留調制幅度，得出干涉圖的兩個正交信號即兩個正交向量。

3.根據權利要求1所述的獲取兩幅圖間相移量的方法，其特征在于，第n幅相移干涉圖中第k個像素的光強為：

其中，a_k和b_k分別代表干涉圖中的直流成分和調制幅度，是被測相位，θ_n是第n幅相移干涉圖的相移量，K是干涉圖中的像素數量，對一幅大小Nx×Ny的干涉圖，K＝Nx×Ny；N是相移步數，對于兩步相位恢復方法，N＝2。

4.根據權利要求1所述的獲取兩幅圖間相移量的方法，其特征在于，濾去其中的直流分量，得出干涉圖的兩個正交信號I_c,k,I_s,k的方法為：

其相當于：I~n,k=αnIc,k+βnIs,k]]>

式中，α_n＝cos[θ_n],β_n＝sin[θ_n],

5.根據權利要求1所述的獲取兩幅圖間相移量的方法，其特征在于，利用施密特正交化將兩個向量正交化，得到兩個原來信號之間的夾角的方法為：

θ=arctan(norm1norm2),]]>

其中，θ為兩個向量之間的夾角，norm1和norm2分別為兩個向量的模，

6.一種恢復相移干涉圖相位分布的方法，其特征在于，利用權利要求1-5任意一項所述的相移量獲取方法獲取兩個信號之間的夾角，然后利用獲取的兩個信號之間的夾角通過三角函數公式獲取相位分布。

7.根據權利要求6所述的恢復相移干涉圖相位分布的方法，其特征在于，利用獲取的兩個信號之間的夾角獲取相位分布的方法為：

其中，為相位分布值，和是兩幅相移干涉圖的向量。