一种光学条纹位相空域解调方法

摘要

本发明公开了一种光学条纹位相空域解调方法，解调方法如下：(1)对单列图像信号的位相进行解调，获得该列所有像素点的位相值；(2)依步骤(1)的方法对二维光学条纹中的所有列图像信号的位相进行解调，从而获得整个光学条纹图的所有像素点的位相值；其特征在于，步骤(1)的解调方法具体为：采用公式对x_m点的位相进行解调，式中，I_m1、I_m2、I_m3、I_m4为四个相邻子区域的光强总值。与现有的位相解调技术相比，本发明只在空域操作，空域的局域性小于二个条纹周期，最高可达4个像素。其局域性差于时域相移技术，但比窗口傅里叶变换技术和小波变换技术更高。只需一个条纹图就可求解位相，适合动态测量。

主权项

一种光学条纹位相空域解调方法，二维分布的光学条纹图包括M×N个像素点，M为行数，N为列数，M、N为正整数；条纹的方向为行方向；解调方法如下：(1)对单列图像信号的位相进行解调，获得该列所对应的摄像机像传感面上一系列点的位相值；该列光强信号分布近似表示为i(x)＝a(x)+b(x)cos[2πf₀x+φ(x)]，其中x为摄像机像传感面上列方向的坐标，a(x)是背景光强，b(x)是幅度调制，f₀是载频，φ(x)是调制位相；需要解调的位相为该列光强信号离散化表示为i(m)＝a(m)+b(m)cos[2πf₀m+φ(m)]，其中m为像素点的序数，m的取值范围为1～M之间的正整数；(2)依步骤(1)的方法对二维光学条纹中的所有列图像信号的位相进行解调，从而获得整个光学条纹图的位相值；其特征在于，步骤(1)的解调方法具体为：采用公式对x_m点的位相进行解调，式中，I_m1、I_m2、I_m3、I_m4分别表示四个相邻子区域内的光强总值，每个子区域的像素点数为Δ，Δ为正整数，两个相邻子区域重叠或分离的像素点数为k，k为整数，k<Δ，且(Δ‑k)为不大于的正整数，x_m为该四个相邻子区域的中心位置的坐标；当k为奇数时，I_m1为像素点区间之间的光强总值，I_m2为像素点区间之间的光强总值，I_m3为像素点区间之间的光强总值，I_m4为像素点区间之间的光强总值，若区域有不在1～M的范围内的，的值另外设置；当k为偶数时，I_m1为像素点区间之间的光强总值，I_m2为像素点区间之间的光强总值，I_m3为像素点区间之间的光强总值，I_m4为像素点区间之间的光强总值，若区域有不在1～M的范围内的，的值另外设置。