[發(fā)明專利]一種提高相位精度的方法及裝置有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201611024801.7 | 申請日： | 2016-11-17 |
| 公開（公告）號： | CN106767523B | 公開（公告）日： | 2019-03-08 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 王愷;鄧建;郝俊杰;徐冰;孫小衛(wèi) | 申請（專利權(quán)）人： | 南方科技大學(xué) |
| 主分類號： | G01B11/25 | 分類號： | G01B11/25 |
| 代理公司： | 北京品源專利代理有限公司 11332 | 代理人： | 鄧猛烈;潘登 |
| 地址： | 518000 廣東省*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 相移干涉圖像 相移量 差分處理 待測物體 相位信息 歸一化 清零 歸一化處理 包裹處理 參考光束 探測光束 圖像確定 相位恢復(fù) 相位差 減小 預(yù)設(shè) 穿過 攜帶 | ||
1.一種提高相位精度的方法，其特征在于，包括：
獲取由參考光束和穿過待測物體的探測光束形成的預(yù)設(shè)數(shù)量的相移干涉圖像；
對所述相移干涉圖像進(jìn)行差分處理，獲取差分相移干涉圖像；
對所述差分相移干涉圖像進(jìn)行歸一化處理，獲取歸一化的差分相移干涉圖像；
將歸一化的差分相移干涉圖像中設(shè)定區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行清零，并基于清零后的圖像確定目標(biāo)相移量，其中，所述目標(biāo)相移量為在經(jīng)差分處理的相移干涉圖像中，任意兩個(gè)相移量不為0的相移干涉圖像之間的相位差；
基于所述目標(biāo)相移量確定所述相移干涉圖像中攜帶的待測物體帶有包裹的相位信息，并對帶有包裹的相位信息進(jìn)行解包裹處理；
其中，所述相移干涉圖像為圓環(huán)干涉圖像，且所述設(shè)定區(qū)域覆蓋歸一化的差分相移干涉圖像的中心圓環(huán)所在的區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對所述相移干涉圖像進(jìn)行差分處理，獲取差分相移干涉圖像，包括：
從預(yù)設(shè)數(shù)量的相移干涉圖像中選取三幅相移干涉圖像；
將選取的第一幅相移干涉圖像分別與第二幅相移干涉圖像和第三幅相移干涉圖像進(jìn)行相減處理，獲取第一幅差分相移干涉圖像和第二幅差分相移干涉圖像；其中，第一幅相移干涉圖像的相移量為0。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于清零后的圖像確定目標(biāo)相移量，包括：
基于如下的公式確定目標(biāo)相移量：
其中Δ為所述目標(biāo)相移量的1/2，且為第三幅相移干涉圖像和第二幅相移干涉圖像之間相位差的1/2；E′1,k為第一幅歸一化且清零的差分相移干涉圖中第k個(gè)像素點(diǎn)的光強(qiáng)值；E′2,k為第二幅歸一化且清零的差分相移干涉圖中第k個(gè)像素點(diǎn)的光強(qiáng)值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述相移量確定所述相移干涉圖像中攜帶的待測物體帶有包裹的相位信息，包括：
基于如下的公式確定所述相移干涉圖像中攜帶的待測物體帶有包裹的相位信息：
其中，Φk為待測物體帶有包裹的相位信息，Δ為所述目標(biāo)相移量1/2，且為第三幅相移干涉圖像和第二幅相移干涉圖像之間相位差的1/2；E1,k為第一幅差分相移干涉圖中第k個(gè)像素點(diǎn)的光強(qiáng)值；E2,k為第二幅差分相移干涉圖中第k個(gè)像素點(diǎn)的光強(qiáng)值。
5.一種提高相位精度的裝置，其特征在于，包括：
相移干涉圖像獲取模塊，用于獲取由參考光束和穿過待測物體的探測光束形成的預(yù)設(shè)數(shù)量的相移干涉圖像；
差分處理模塊，用于對所述相移干涉圖像進(jìn)行差分處理，獲取差分相移干涉圖像；
歸一化處理模塊，用于對所述差分相移干涉圖像進(jìn)行歸一化處理，獲取歸一化的差分相移干涉圖像；
目標(biāo)相移量確定模塊，用于將歸一化的差分相移干涉圖像中設(shè)定區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行清零，并基于清零后的圖像確定目標(biāo)相移量，其中，所述目標(biāo)相移量為在經(jīng)差分處理的相移干涉圖像中，任意兩個(gè)相移量不為0的相移干涉圖像之間的相位差；
相位確定模塊，用于基于所述目標(biāo)相移量確定所述相移干涉圖像中攜帶的待測物體帶有包裹的相位信息，并對帶有包裹的相位信息進(jìn)行解包裹處理；
其中，所述相移干涉圖像為圓環(huán)干涉圖像，且所述設(shè)定區(qū)域覆蓋歸一化的差分相移干涉圖像的中心圓環(huán)所在的區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述差分處理模塊，具體用于：
從預(yù)設(shè)數(shù)量的相移干涉圖像中選取三幅相移干涉圖像；
將選取的第一幅相移干涉圖像分別與第二幅相移干涉圖像和第三幅相移干涉圖像進(jìn)行相減處理，獲取第一幅差分相移干涉圖像和第二幅差分相移干涉圖像；其中，第一幅相移干涉圖像的相移量為0。
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