[發明專利]基于變分模態分解的DSPI相位濾波方法在審
| 申請號： | 201710657586.2 | 申請日： | 2017-08-03 |
| 公開（公告）號： | CN107563969A | 公開（公告）日： | 2018-01-09 |
| 發明（設計）人： | 肖啟陽;李健;曾周末;吳思進 | 申請（專利權）人： | 天津大學 |
| 主分類號： | G06T5/00 | 分類號： | G06T5/00;G06T5/20;G01B11/16 |
| 代理公司： | 天津市北洋有限責任專利代理事務所12201 | 代理人： | 李林娟 |
| 地址： | 300072*** | 國省代碼： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 變分模態 分解 dspi 相位 濾波 方法 | ||
1.一種基于變分模態的DSPI相位濾波方法，其特征在于，所述DSPI相位濾波方法包括以下步驟：
對數字散斑相位圖進行變分模態分解，獲得一系列的模態函數分量,即調頻調幅成分；
計算調頻調幅成分和原散斑相位圖之間的互信息值，根據互信息值提取包含測量信息的主分量,去除噪聲分量，并對主分量進行重構；
分別計算重構后的主分量的正余弦圖，采用均值的方法對正余弦圖進行平滑處理；利用反正切法對平滑后的正余弦圖進行處理，獲得濾波后的散斑相位圖。
2.根據權利要求1所述的一種基于變分模態分解的DSPI相位濾波方法，其特征在于，所述對數字散斑相位圖進行變分模態分解，獲得一系列的模態函數分量的步驟具體為：
首先將模態分量定義為具有不同中心頻率的有限帶寬；根據不同模態的帶寬之和最小原則構造約束變分方程；
針對約束變分方程，引入增廣Lagrange函數將約束變分方程轉化為非約束變分方程；
根據為了解決最優解這一問題，采用乘法算子交替方向法計算增廣Lagrange函數的鞍點，即約束變分方程的最優解；
不斷更新中心頻率及模態分量，當模態分量滿足迭代停止條件時，停止更新，輸出分解后的模態分量。
3.根據權利要求1所述的一種基于變分模態分解的DSPI相位濾波方法，其特征在于，所述計算調頻調幅成分和原散斑相位圖之間的互信息值，根據互信息值提取包含測量信息的主分量，去除噪聲分量的步驟具體為：
計算原圖片、與分解后調頻調幅分量之間的互信息；通過互信息，定義圖片的調頻調幅分量的敏感因子；
按照敏感因子從小到大的順序將所有調頻調幅分量進行重新排序；
獲取相鄰兩個調頻調幅分量敏感因子之差，通過最小差值獲取主分量，去除噪聲分量；
對主分量進行重構獲得降噪后的重構圖。
4.根據權利要求3所述的一種基于變分模態分解的DSPI相位濾波方法，其特征在于，所述通過最小差值獲取主分量，去除噪聲分量的步驟具體為：
利用最小差值找出排序后的敏感因子，由排序后的敏感因子對應的序列獲取原序列fk(t)，從第fk+1(t)分量開始以后的分量都為背景或噪聲分量，前n個分量為主要變形信息的分量。
5.根據權利要求1所述的一種基于變分模態分解的DSPI相位濾波方法，其特征在于，所述采用均值的方法對正余弦圖進行平滑處理的步驟具體為：
采用正余弦法對重構后的相位圖分別進行正余弦變換，獲得正余弦圖；利用均值法對正余弦圖進行平滑處理，得到平滑后的正余弦圖。
6.根據權利要求1所述的一種基于變分模態分解的DSPI相位濾波方法，其特征在于，所述利用反正切法對平滑后的正余弦圖進行處理，獲得濾波后的散斑相位圖具體為：
將正弦圖和余弦圖相除得到一個函數值，對函數值進行反正切計算獲得濾波后的散斑相位圖，實現DSPI相位濾波。
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