利用低通滤波作预处理对旋滤波进行改进

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第32卷第5期光学技术V01．32No．52006年9月OPTICALTECHNIQUESep．2006文章编号：1002—1582(2006)05—0663—03利用低通滤波作预处理对旋滤波进行改进周春雷，颜树华，徐琰，吕海宝(国防科技大学机电工程与自动化学院，长沙410073)摘要：旋滤波方法在条纹图的处理中得到了比较广泛地应用，为了使其在噪声比较强的时候也能获得好的效果，在其方法中加入了低通滤波，以此来改善方位图，从而改善旋滤波的滤波效果。并且利用零阶开环高斯滤波算法，对低通滤波图像的边缘进行了修正。实验结果表明，改进后

2、的方法能得到更好的条纹方位图，从而提高旋滤波的处理精度。关键词：旋滤波；高斯滤波；图像处理中图分类号：TP751．文献标识码：AAnimprovementinspinfilteringbyintroducinglowpassfilterZHOUOhun—lei，YANShu—hua，×UYan，LUHal—bao(CollegeofMechatroniesEngineeringandAutomation，NationalUniversityofDefenseTechnology，Changsha410073，China)Abstract：Spinfilteriswidely

3、usedintheprocessingoffringe．Togetoverstrongnoise，thelowpassfilterwasintroduced．Thealgorithmofzero-orderGausslanfilteringforanopenprofile(GFO)WasusedtOcorrecttheedgeofthefilteredimage．Theexperimentalresultshowsthattheimprovements&reeffective．Keywords：spinfilter；Gaussianfilter；imageprocessin

4、g布。图l(c)、(d)分别是图l(a)、(b)的频谱分布图。0引言在条纹法线方向，灰度变化较大，对应的频谱呈一条在激光测量中，用CCD拍摄到的条纹图总是不宽带，条纹信号与噪声的频谱是叠加在一起的，无法可避免的存在各种噪声。不论是随机噪声还是系统截然分开。噪声都会扰乱条纹图理论上的余弦调制光强分布，在条纹切线A^^^．囊。^．^^rTTV1『VV～极大地影响条纹图的处理精度，甚至得出错误的结方向，灰度果。因此在条纹图的滤波处理上，许多学者做了大变化很小，量研究工作L1．2j，试图滤掉或减少条纹图的噪声。近似为常文献[3]中提出的旋滤波算法，在滤除噪声的同时，数，对应的不会损

5、伤条纹的特性，在实践中取得了良好的效果。频谱是在零但是在噪声比较强的情况下，就难于得到比较准确频附近的一的方位图，从而会影响旋滤波的效果。本文在分析条窄带，而旋滤波算法的基础上，在其过程中加入低通滤波。随机噪声仍实验结果表明，改进后的方法能得到更好的条纹方然分布在高图l在法线方向和切线方向位图，从而提高旋滤波的处理精度。频段。因此的条纹空域及频域分布图对这种情况1旋滤波的基本原理使用常规的低通滤波器，如中值滤波或均值滤波，就条纹图的灰度分布是有规律的：在条纹的法线可将近似零频的条纹与高频的噪声频谱干净地分离方向上，灰度分布变化最大，而在条纹的切线方向，开，从而既滤除掉噪声，

6、又不损害条纹信号的任何信灰度分布变化最小，在其他方向上居于两者之问。息。在频域内分析此规律，图1(a)、(b)分别是条纹旋滤波的基本思想就是首先找到条纹的灰度等图中某一窗口内在条纹法线和切线方向的灰度分值线，然后在此等值线上作低通滤波。收稿日期：2005—07—29E．mail：zc1．_ccc@163．com基金项目：国家自然科学基金资助项目(50275145)作者简介：周春雷(1981一)，男，四川省人，国防科技大学硕士研究生，从事激光干涉测量研究。663维普资讯http://www.cqvip.com光学技术第32卷通滤波后求得的方位图；(d)为对高斯低通滤波进行2旋

7、滤波的改进方法修正后求得的方位图。从图中可以看出，低通滤波条纹的等值线是根据条纹方位图求得的，因此对提高条纹位图的精度是很明显的。完成了这一条纹方位图的准确性对旋滤波的影响很大。当方位步之后，再对方位图作象限角正余弦滤波，就可以滤图求的不准或者错误的时候，就会直接影响旋滤波掉条纹中心线附近的噪声，得到干净的方位图。的滤波效果。3对低通滤波的改进在旋滤波算法中，求条纹方位图采用的是对一点的邻域进行平面拟合，取拟合平面方向导数为零通过一次卷积运算可以实现低通滤波，以一维的方向作为该点的条纹方向，但是，在噪声比较强的高斯