一种单幅封闭条纹相位提取方法

摘要

一种单幅封闭条纹相位提取方法，包括步骤：条纹图像噪声滤波、通过小波脊提取相位和移除符号不确定性，其中相位提取方法中通过构造具有很好的尺度和角度方向选择性的二维解析小波函数，能同时对封闭条纹进行滤波和相位提取。本发明能更好的处理带有噪声且条纹频率变化较大的封闭条纹，能够通过单幅封闭条纹实现相位自动化提取。克服了之前的小波变换相位提取算法只应用于载波条纹的局限性。

主权项

一种单幅封闭条纹相位提取方法，其特征在于包括：图像滤波、相位提取和移除符号不确定性三个步骤，其中图像滤波与相位提取同时进行，所述的图像滤波与相位提取步骤如下：(1)采用具有多个尺度和多个角度方向的二维解析小波，通过尺度与角度方向进行组合，对归一化后的条纹图像进行小波变换，获得小波变换系数；所述的二维解析小波是通过实对称的高斯函数进行偏移、扩展与旋转而形成，或直接选取二维Gabor解析小波与二维Morlet解析小波函数；所述采用具有多个尺度和多个角度方向的二维解析小波，对归一化后的条纹图像进行小波变换，获得小波变换系数过程如下：a.对条纹图像进行快速傅里叶变换；b.对不同尺度与角度方向组合的二维解析小波进行快速傅里叶变换；c.对步骤a与b的值进行相乘；d.对步骤c中的乘积进行傅里叶变换即得小波变换系数；(2)通过对步骤(1)中所述小波变换系数求取幅值再进行比较，取幅值最大处的值，即小波脊，在获得小波脊的同时，也完成了图像滤波，具体过程如下：a.选择不同的尺度与角度方向组合，对条纹图像进行小波变换；b.对步骤a中小波变换后的系数取绝对值得幅值；c.通过对步骤b幅值进行对比，可获得各位置处的最大值，即小波脊；d.在步骤c中获得小波脊的同时，噪声被滤除，即图像滤波的过程与获得小波脊的过程是同步的；(3)对步骤(2)中所述小波脊所处的点求取幅角，即获得带有符号不确定性的相位；所述的移除符号不确定性的步骤如下：(4)经过步骤(3)获得了带有符号不确定性的相位，所述带有符号不确定性的相位通过整个条纹图的小波脊函数所对应的角度方向分布提取出来；(5)找出步骤(4)中所述小波脊函数所对应的角度方向分布的不连续点并标定出来；找出小波脊函数所对应的角度方向分布的不连续点的过程为：分别对角度方向分布在水平方向进行逐行相减或垂直方向进行逐列相减，差值不为0的点即为不连续点；(6)对步骤(5)中所述角度方向分布的不连续点即相位符号不确定性的分界线的任意一边相位乘上‑1，即移除了相位符号不确定性。