研究目的
开发一种从具有非恒定相位差的两幅干涉图中恢复相位的程序,以解决传统相位移动技术在噪声环境中难以实施所面临的挑战。
研究成果
所开发的程序能有效从具有非恒定相位差的两幅干涉图中恢复相位,展现出对噪声、小相位差及对比度变化的耐受性。相比需要条纹归一化的方法,该程序速度更快、更简单,在模拟和真实数据中均能获得精确结果——尽管在多种不利条件叠加时误差会增大。未来工作可考虑采用先进滤波技术以提升性能。
研究不足
该方法假设背景和调制强度恒定,且在小窗口内相位变化呈线性。它需要通过低通滤波器进行预处理,可能对严重噪声或变化较为敏感。在要求较高的情况下,采用更复杂的滤波方法可提升性能。
1:实验设计与方法选择:
该方法采用空间载波相移技术,假设在小窗口(3×3像素)内具有线性相位行为,从而同步求解相位和相移量。理论模型包含从干涉图强度关系推导的方程式(如公式9-19)。
2:样本选择与数据来源:
模拟干涉图(400×400像素)涵盖多种条件(如恒定相移、噪声、对比度变化),以及斐索干涉仪测试光学元件获得的真实干涉图。
3:实验设备与材料清单:
提及使用商用斐索干涉仪获取真实数据,但未提供具体型号或品牌;模拟数据通过计算生成。
4:实验流程与操作步骤:
干涉图预处理采用3×3窗口的低通平均滤波器。应用公式16和19,通过水平及对角方向相邻像素计算相移量和包裹相位。
5:数据分析方法:
采用均方根(rms)误差比较估算相位与实际相位,分析过程涉及将推导公式应用于像素数据。
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