[發明專利]時空三維相位解包裹的方法和裝置

有效

• 申請號: 201510260769.1
• 申請日: 2015-05-20
• 公開（公告）號: CN105093893B
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 吳思進;楊連祥;潘思陽;祝連慶;呂勇
• 申請（專利權）人: 北京信息科技大學
• 主分類號: G03H1/22
• 分類號: G03H1/22
• 代理公司: 北京金律言科知識產權代理事務所(普通合伙)11461
• 代理人: 羅延紅,逯博

1.一種時空三維相位解包裹的方法，其特征在于，包括：

對對應于一待測物面的包裹相位圖的至少一特征點進行時間相位解包裹，得到所述至少一特征點的絕對相位，所述至少一特征點為所述包裹相位圖的部分點；

以所述至少一特征點的至少之一為起始參考點，對所述包裹相位圖進行空間相位解包裹，得到所述包裹相位圖的至少一其他點的絕對相位；

對所述至少一特征點進行時間相位解包裹之前，還包括：將所述包裹相位圖分為至少一連續子區；在各所述連續子區里分別確定一所述特征點；和/或，確定所述包裹相位圖中形變速率滿足第一預定條件的至少一點為所述至少一特征點；和/或，確定所述包裹相位圖中相位變化率滿足第二預定條件的至少一點為所述至少一特征點。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，

以所述至少一特征點的至少之一為起始參考點，對所述包裹相位圖進行空間相位解包裹，得到所述包裹相位圖的至少一其他點的絕對相位，包括：以各所述特征點為各所述特征點分別所在的各所述連續子區的起始參考點，對各所述連續子區分別進行空間相位解包裹，得到各所述連續子區各點的絕對相位；和/或，

所述第一預定條件包括：所述形變速率小于或等于一形變速率閾值，所述形變速率閾值小于所述包裹相位圖的最大形變速率；和/或，

確定所述包裹相位圖中相位變化率滿足所述第二預設條件的至少一點為所述至少一特征點，包括：根據沿時間軸采集所述包裹相位圖形變過程的多幀圖像，確定所述包裹相位圖中多點的相位分別隨時間的變化關系；根據所述多點的相位分別隨時間的變化關系，確定所述多點中相位變化率滿足所述第二預定條件的至少一點為所述至少一特征點。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，

采用下式確定所述形變速率閾值：D_r＝σ×d×f，其中，D_r表示形變速率閾值，d表示相位變化為π時的形變量，f表示圖像采集裝置的采樣幀率，σ大于0且小于1；和/或，

所述第二預定條件包括：所述相位變化率小于或等于一相位變化率閾值，所述相位變化率率閾值小于所述包裹相位圖的最大相位變化率。

4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，

根據所述多點的相位分別隨時間的變化關系，確定所述多點中相位變化率滿足所述第二預定條件的至少一點為所述至少一特征點，包括：以點為統計粒度分別對所述多點進行統計處理，以獲取反映各點相位變化率的采樣點的數量和/或相位差值，其中，對所述多點中的任一點的統計處理包括：沿時間軸統計對應所述任一點的所述采樣點的數量和/或所述任一點在各相鄰圖像采樣時刻的相位差值；確定所述多點的統計結果中所述采樣點的數量和/或所述相位差值滿足所述第二預定條件的至少一點為所述至少一特征點。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二預定條件包括：

對應所述多點中同一點的采樣點的數量大于或等于一采樣點數量閾值、和/或對應所述多點中同一點的相位差值小于或等于一相位差閾值；其中，所述采樣點數量閾值大于所述多點的統計結果中各點分別對應的采樣點的數量的最小值，所述相位差閾值小于所述多點的統計結果中各點分別對應的相位差值的最大值。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述采樣點數量閾值為所述多點的統計結果中各點分別對應的采樣點的數量的最大值，和/或，所述相位差閾值為所述多點的統計結果中各點分別對應的相位差值的最小值。

7.一種時空三維相位解包裹的裝置，其特征在于，包括：

一時間相位解包裹模塊，用于對對應于一待測物面的包裹相位圖的至少一特征點進行時間相位解包裹，得到所述至少一特征點的絕對相位，所述至少一特征點為所述包裹相位圖的部分點；

一空間相位解包裹模塊，用于以所述至少一特征點的至少之一為起始參考點，對所述包裹相位圖進行空間相位解包裹，得到所述包裹相位圖的至少一其他點的絕對相位；

還包括：一第一特征點確定模塊，用于將所述包裹相位圖分為至少一連續子區，并在各所述連續子區里分別確定一所述特征點；和/或，一第二特征點確定模塊，用于確定所述包裹相位圖中形變速率滿足第一預定條件的至少一點為所述至少一特征點；和/或，一第三特征點確定模塊，用于確定所述包裹相位圖中相位變化率滿足第二預定條件的至少一點為所述至少一特征點。

8.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，

所述空間相位解包裹模塊包括：一空間相位解包裹子模塊，用于以各所述特征點為各所述特征點分別所在的各所述連續子區的起始參考點，對各所述連續子區分別進行空間相位解包裹，得到各所述連續子區各點的絕對相位；和/或，

所述第三特征點確定模塊包括：一相位時間變化確定子模塊，用于根據沿時間軸采集所述包裹相位圖形變過程的多幀圖像，確定所述包裹相位圖中多點的相位分別隨時間的變化關系；一特征點確定子模塊，用于根據所述多點的相位分別隨時間的變化關系，確定所述多點中相位變化率滿足所述第二預定條件的至少一點為所述至少一特征點。