基于分割缩放的欠采样相位图解包裹算法-论文.pdf

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1、第38卷第1期激光技术Vo1．38，No．12014年1月LASERTECHNOLOGYJanuary，2014文章编号：1001—3806(2014)ol一0039—05基于分割缩放的欠采样相位图解包裹算法徐天杰，钱晓凡，戴欣冉，李斌(昆明理工大学理学院激光研究所，昆明650500)摘要：为了提取所需的相位信息，克服噪声、断点以及欠采样等不利因素的影响，针对采样问题出现的根本原因(采样频率过低、图像条纹密度过高)，在处理欠采样问题时采用基于分割缩放原理的相位解包裹算法，对密度过高的干涉条纹通过插值放大后再进行解包裹运算。在理论分析的基础上给

2、出了具体的相位解包裹算法，模拟计算和实验验证都表明了该算法的可行性。结果表明，该算法对有欠采样相位的解包裹能取得不错的效果。关键词：全息；相位解包裹；分割缩放；欠采样中图分类号：0438．1文献标志码：Adoi：IO．7510／~igjs．issn．1001—3806．2014．01．009UnwrappingalgorithmbasedonsegmentationandzoomingforundersampledwrappedphaseXUTianjie，QIANXiaofan，DAIXinran，LIBin(InstituteofLase

3、rs，FacultyofScience，KunmingUniversityofScienceandTechnology，Kunming650500，China)Abstract：Inordertoobtainphaseinformation，manyunfavorablefactorssuchasnoise，breakpointandundersamplingmustbeovercome．Aimedattoolowsamplingfrequencyandhighfringedensity，therootcauseoftheundersampl

4、ingproblem，unwrappingalgorithmbasedonsegmentationandzoomingprinciplewasintroduced．Afterenlarginginterferencefringewhosedensityistoohighbyinterpolationmethod，thephasewasunwrapped．Thesimulationandexperimentalresultsshowthefeasibilityoftheproposedalgorithm．Itturnsoutthatitisan

5、effectiveunwrappingalgorithmforundersampledwrappedphase．Keywords：holography；phaseunwrapping；segmentationandzooming；undersampling位解包裹成了一个十分困难的问题。目前相位引言解包裹最常用的算法是最小二乘法，其中最小二数字全息技术记录了可以反映物体表面2维形乘法又分为无权最小二乘法，和加权最小二乘貌、形变、应力分布或温度场等信息的光场相位，所法J。针对欠采样造成的相位解包裹困难，作者在以，通过对数字再现象的相位进行提取与

6、解包裹计无权最小二乘解包裹算法的基础上，提出了基于分算，就可实现包括2维形貌检测在内的各种测量，因割缩放原理的相位解包裹算法，模拟计算和实验验而应用前景广阔¨J。在提取相位信息时由于通常证均表明，该算法对有欠采样相位的解包裹能取得要引入反正切函数，得到的相位称为包裹相位，即相不错的效果。位值介于(一竹，耵]之间，这就需要采用相位解包裹1分割缩放原理运算处理相位分布上的跳变点，将被截断(包裹)的相位连接起来，以得到真实的相位分布_2J。采样频率过低、图像条纹密度过高，是欠采样问实际问题中，由于噪声、断点，特别是欠采样等题出现的根本原因，为此，如

7、果对密度过高的干涉条的影响，包裹相位中有大量不可靠数据点存在，使相纹通过插值放大后再进行相位解包裹处理，可以有效克服欠采样的发生。但在实际操作中，待解包裹基金项目：国家自然科学基金资助项目(61067004)图的分辨率一般都比较高，在进行插值放大后就会作者简介：徐天杰(1986一)，男，硕士研究生，现主要从事光信息处理方面的研究。很容易出现超出计算机软硬件处理能力的情况。针通讯联系人。E—mail：qianxiaofanl@sina．com对该问题，作者提出了基于分割缩放原理的相位解收稿日期：2013—04—16；收到修改稿日期：2013—0

8、5—16包裹算法：(1)将包裹相位图分割成若干个子单元；激光技术2014年1月(2)对每个子单元进行插值放大处理；(3)对插值放确定第1个单元A。．。(i=0，=0