相移技术：五帧任意步距相移算法.doc

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1、.相移技术：五帧任意步距相移算法G.Stoilov&T.Dragostinov光信息存储和处理的科学院中心实验室，保加利亚，索菲亚，邮政信箱1113，保加利亚9.5（收到1995.7.31修订版1996.8.2；出版1996.8.16）摘要Thepresentpaperoffersanewformulaforcalculatingthephaseininterferometricmeasurementsbythephase-steppingmethod.Theproposedfive-framealgorithmutil

2、izesequalphasestepswithanarbitraryvalue.Resultsarepresentedoncomputersimulationoftheerrorsoccurringataphase-stepdifferentfrom90andduetovibrationsinthesystem‘interferometer-object’.©1997ElsevierScienceLtd.本文提供了一种新的相移法计算在干涉测量中的相位计算公式。该算法所提出的五步运算法则利用相移量任意的等步长相移。用计算机

3、模拟该算法得出的结果误差出现在相移步长不为90和系统中干涉对象的摆动。©1997Elsevier科学有限公司1引言Itisknownthatthephase-steppingmethod(PSM),usedtocalculatethephaseininterferometricmeasurements,isbasedonthebasicinterferometricequation.Whentwoplanewavesinterfere,theinterferometercanbeadjustedtoproduceanin

4、terferencepatternintheformofverticalfringes：（1）已知的相移法（PSM）是用于计算干涉测量中的相位，是基于这个基本的干涉等式.当两个平面波的干涉，干涉结果可以被校正产生垂直条纹的干涉图案：whereistheintensityofthenthpicture,Zistheilluminatingintensity,misthemodulationindex,kisthespatialfrequency,isthephasechange,causedbythechangeinthe

5、measuredquantityp,andistheangleofeachphasestep.其中是第n个图像的强度，Z表示背景强度，k是空间频率，表示相位这个相位的变化，由被测量量p的变化而变化，是每个相位的变化角。Thephaseiscalculatedbymakingatleastthreemeasurementsoftheintensitydistributionatdifferentphases.Withtheevolutionofthephase-steppingmethod,severalalgorithm

6、sforphasecalculationhavebecomepopular.计算相位时至少要在不同相位下做三次强度分布的测量。随着相移法的发展，几种相移法的计算已经变得很普遍。Three-framemethodwithaphasestep90：90度相移的三帧法：(2)Three-framemethodwithaphasestep120:120度相移的三帧法：（3）Four-framemethodwithaphasestep90:90度相移的四帧法：C(4)Word文档资料.Four-framemethodwithaph

7、asestepwithreducederror:减少误差90度相移四帧法：(5)Four-framemethodwithanarbitrarystep:任意相移的四帧法：(6)Five-framemethodwithaphasestep90:90度相移的5帧法：(7)whereand,arethemeasuredintensitiesofeachpixelatphasesteps,and,respectively.和分别是在和相移下测的各像素的强度。Accordingtothemannerofmotionofthepha

8、se-shiftingmirrorintheinterferometer,fourapproachesarefeasible:根据对干涉仪中相移反映的运动方式，四种方法都是可行的：1.Allphase-stepsinallpixelsoftheimageareequal(=60,90or120):1.图像中所有像素的