[發明專利]用于抗振動干涉測量的快速高精度相位復原方法

有效

• 申請號: 202010870958.1
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN112097677B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 李建欣;段明亮;宗毅
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱炳斐

1.一種用于抗振動干涉測量的快速高精度相位復原方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟1，針對每一幅干涉圖I_n(x,y)，分別提取其第i行和第j列數據，獲得兩組一維干涉信號I_n(x,i)和I_n(j,y)；

步驟2，針對一維干涉信號，構建相位分布和傾斜參量的交替迭代優化模型；具體包括：

(1)針對某一維干涉信號I_n(x)

一維干涉信號I_n(x)的光強表達式為：

I_n(x)＝a(x)+b(x)cos(φ(x)+p_n(x))

式中，n為干涉圖序號，n＝1,2,···,N，N為干涉圖總數，x＝[1,2,···,X]為坐標矢量，X為采樣點總數，a(x)、b(x)、φ(x)分別為背景項、調制項和待測相位分布；p_n(x)＝α_nx+δ_n為一維干涉信號I_n(x)的振動相位傾斜量，α_n和δ_n均為傾斜參量，其中α_n為傾斜系數，δ_n為移相量；

步驟2-1，將干涉信號I_n(x)的光強表達式改寫為：

I_n(x)＝a(x)+c(x)cos(p_n(x))+s(x)sin(p_n(x))

式中，c(x)＝b(x)cos(φ(x))，s(x)＝-b(x)sin(φ(x))；

采用最小二乘解相法，利用已知的和計算a(x)、b(x)和φ(x)：

φ(x)＝tan^-1(-s(x)/c(x))

所述和表示第k次迭代得到的傾斜參量；

步驟2-2，通過空間和時間相關變量解耦的方法構造求解振動相位傾斜量的線性方程組，并利用已知的和步驟2-1得到的a(x)、b(x)和φ(x)，結合線性最小二乘方法計算和

步驟2-3，重復步驟2-1和2-2，進行相位分布和傾斜參量間的交替迭代優化，直到α_n和δ_n達到收斂，收斂計算公式為：

式中，ε₁和ε₂為相鄰兩次迭代的收斂閾值；

(2)針對另一維干涉信號I_n(y)，過程與上述干涉信號I_n(x)的過程相同，區別在于：所有的x替換為y，α_n替換為β_n，p_n(y)＝β_ny+δ_n；

步驟3，計算兩組一維干涉信號的傾斜參量初始值；

步驟4，基于所述傾斜參量初始值，利用交替迭代優化模型對兩組一維干涉信號分別進行交替迭代，獲得對應的一維干涉信號傾斜參量(α_n,δ_n,i)和(β_n,δ_n,j)；

步驟5，根據所述一維干涉信號傾斜參量(α_n,δ_n,i)和(β_n,δ_n,j)計算原干涉圖I_n(x,y)的振動傾斜平面的傾斜參量α_n，β_n和δ_n；

步驟6，基于所述傾斜參量α_n，β_n和δ_n，利用最小二乘解相法解算原干涉圖I_n(x,y)的相位信息φ(x,y)。