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时间:2020-06-01
《基于傅里叶变换的单帧闭合条纹相位解调方法.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第43卷第8期光子学报Vo1.43No.82014年8月ACTAPHOTONICASINICAAugust2014doi:10.3788/gzxb20144308.0810001基于傅里叶变换的单帧闭合条纹相位解调方法徐建程,陈望(浙江师范大学信息光学研究所,浙江金华321004)摘要:提出一种有效的单帧闭合条纹解调方法,该方法采用傅里叶变换、带通滤波器和傅里叶逆变换估得初始相位,然后通过图像分割、相位符号校正和Zernike多项式拟合得到高准确度相位分布.用图像分割和相位符号校正解决了相位符号不确定性,用Zernike多项式拟合
2、抑制了分割线附近的局部相位误差.数值分析了残余相位误差与干涉图参量(如倾斜量、离家量和随机噪音)之间的定性关系,结果表明:该方法所得相位与ZYGO移相干涉仪测试结果吻合较好,残余相位误差小于参考值的1/1O,验证了该方法的有效性.关键词:干涉测量;相位解调;闭合干涉图;傅里叶变换中图分类号:0436.1文献标识码:A文章编号:1004—4213(2014)08—0810001—5PhaseDemodulationofSingleClosedInterferogramBasedonFourierTransformXUJian—che
3、ng,CHENZhao(InstituteofIn!formationOptics,ZhejiangNormaIUniversity,Jinhua,Zhejiang321004,China)Abstract:Aneffectivedemodulationofsingleclosedinterferogramwasproposed.TheinitialphaseoftheclosedinterferogramwasestimatedbyusingofFouriertransform,bandpassfilteringandinver
4、seFouriertransform.Thenthephasewasobtainedaccuratelybyimagesegmentation,signcorrectionandZernikepolynomia1fitting.Imagesegmentationandsigncorrectionsolvetheproblemofphaseambiguity,andZernikepolynomiaIfittingreducesthelocalphaseerrornearthesegmentationline.Thequalitati
5、verelationbetweentheresidua1phaseerrorandtheparametersofinterferogramwereanalyzedbysimulation,suchastilt,defocusandnoise.ExperimentalresultshowsthattheextractedphasebytheproposedmethodisingoodagreementwiththattestedbytheZYGOphase—shiftinterferometerandtheresidualphase
6、erroriS1essthanonetenthofthereferencephase.Numeriea1simulationdemonstratestheeffectivenessofthismethod.Keywords:Interferometry;Phasedemodulation;Closedinterferogram;FouriertransformOCISCodes:1O0.1390;1O0.2000;1O0.5070大,不适合动态测量.傅里叶分析法只需要1幅空间0引言载波干涉图,适合动态测量,但该方法要求干涉图具有大
7、口径光学元件的精密检测一直是惯性约束聚变较高的空间载波频率,即要求测试光波前和参考光波系统(IntertialConfinementFusion,ICF)[1建造的关键前之间具有较大的倾斜量.在实际光学车间检测时,问题之一.大口径光学元件检测系统光路长、重心高、检测人员通常会通过数光圈数来定性分析被测元件的配重不均匀,受机械振动和空气扰动等因素影响严重,面形,若干涉图中空间载波频率过大,则不易确定光圈这就要求检测系统采用动态高准确度的检测方法.时数,不适合检测人员快速定性分析;此外,参考光和测域相移法至少需要3幅干涉图,受环境振动
8、影响试光的非共路传播会引入较大的系统误差,所以实际基金项目:国家自然科学青年基金项目(No.61205163)和浙江师范大学创新团队项目资助第一作者:徐建程(1981一),男,博士,副教授,主要研究方向为信息光学和精密光学检测.Email:xuji
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