书书书
第
29
卷
光
学
学
报
光学前沿———信息光学
2009
年
12
月
犃犆犜犃犗犘犜犐犆犃犛犐犖犐犆犃
专
刊
文章编号
:
02532239
(
2009
)
Su
pp
lement2014906
用于二维相位展开的相位梯度相关质量图
赵万成
路元刚
张
婷
(南京大学光通信工程研究中心,江苏 南京
210093
)
摘要
二维相位展开在众多相位测量应用中起着重要作用。在相位展开方法中,质 量图能 否真 实地反 映包 裹相位
质量,在很大程度上决定了相位展开结果是否正确。为 了复 原可 靠 的相 位轮 廓,提 出了 一 种准 确的 基 于相 位梯 度
相关系数的质量图。该质量图可从包裹相位图直接导出,先求 出 包裹 相位 图 的相 位梯 度 图,由相 位 梯度 图获 得 每
个像素一定邻域内的相位梯度相关系数,再用不同方 向 的梯 度相 关 系数 得到 质 量图。详 细 描述 了新 质 量图,并 通
过展开若干包裹相位图验证其有效性和优越性
。相位展开的结果表明,所提出的质 量图是 一种 优良的 相位 质量指
示器,可用于质量引导相位展开算法,复原获得可靠的相位轮廓。
关键词
图像处理;质量图;相关性;相位展开;相位梯度
中图分类号
TN911.73
文献标识码
A
犱狅犻
:
10.3788
/
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狉犪犱犻犲狀狋
项目基金:国家自然科学基金(
60607007
)资助课题。
作者简介:赵万成(
1986
—),男,硕士研究生,主要从事二维相位展开技术方面的研究。
Email
:
Zhaowch
@
g
mail.com
导师简介:路元刚(
1977
—),男,副教授,主要从事光电检测技术方面的研究。
Email
:
Lu
yg
@
n
j
u.edu.cn
(通信联系人)
1
引
言
二维相 位展开的研 究始于
20
世纪
70
年代初,
至今已广泛应用于 光学干涉 测 量、干涉 合 成孔径雷
达、自适应光学、固体物理和医学磁共振图像处理等
领域
,是近年来的研究热点之一。这些领域中,研究
对象的信息以包裹相位表示,值在(
-
π
,
π
]区间,模
为
2
π
。相位展 开 就 是 一 个 将 包 裹 相 位 恢 复 为 真 实
相位值的过程
[
1
,
2
]
。
近
20
年来,人们 提出了多种 相位展开方法,大
体 可 分 为 两 类
:路 径 跟 踪 法
[
2
~
10
]
和 最 小 范 数
法
[
11
~
15
]
。路径跟踪相位展开方法通过沿一定的积
分路径对包裹相位图积分,来重建真实的相位轮廓。
为了提高相位展开 结果的可 靠 性,该类 方 法中积分
路径的确定需要以质量图为指导
。质量图
[
1
]
是描述
包裹相位图 每 个 像 素数 据 质 量 高 低 的 二 维 数 据 阵
列,它与对应的包裹相位 图 在像素空 间 位置上一 一
对应。在实际相位 不连续、噪声和欠 采 样等相位 梯
度变化较大的区域,易导致相位展开错误,因此这些