[发明专利]一种基于改进的变分模态分解的DSPI相位提取方法

权利要求书

1.一种基于改进的变分模态分解的DSPI相位提取方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

1)采集DSPI相位图，根据相位图长度和宽度估算分解后的模态分量的个数，利用正交指标提取最佳模态数量；

2)根据最佳模态数量对DSPI相位图进行变分模态分解，获得一系列的模态函数分量；

3)计算模态函数分量的直方图，利用直方图分析分解后的模态分量是否包含噪声，对含噪分量继续进行改进的变分模态分解，分别计算二次分解后分量的直方图，根据直方图获得二次分解后的无噪声分量；

4)将二次分解后的无噪声分量和一次分解后的无噪声分量进行重构，获得降噪后的散斑图；

5)采用希尔伯特变化法计算变形前后的相位图，对其进行相减得到DSPI相位图；

6)对相位进行解包裹及位移提取；

其中，改进的变分模态分解为：

将模态分量定义为具有不同中心频率的有限带宽；根据不同模态的带宽之和最小原则构造约束变分方程；

针对约束变分方程，引入增广Lagrange函数将约束变分方程转化为非约束变分方程；

采用乘法算子交替方向法计算增广Lagrange函数的鞍点，即约束变分方程的最优解；

不断更新中心频率及模态分量，当模态分量满足迭代停止条件时，停止更新，输出分解后的一系列的模态函数分量；

计算分解后的模态分量直方图，若分解后的模态分量直方图符合正态则为含噪模态分量，反之则为无噪声分量；

对含噪模态分量继续进行模态分解，获得一系列分量；

计算二次分解后的直方图，根据直方图的分布提取二次分解后的无噪声分量。

2.根据权利要求1所述的一种基于改进的变分模态分解的DSPI相位提取方法，其特征在于，上述步骤5)具体为：

采用希尔伯特法计算降噪后散斑图的相位；

利用变形前后的散斑相位进行相减，相减结果为DSPI相位图。

3.根据权利要求1所述的一种基于改进的变分模态分解的DSPI相位提取方法，其特征在于，上述步骤1)具体为：

判断相位图的长度和宽度，两者相等的时候，利用长度或宽度可以计算出来模态分量的个数；

长度和宽度不相等的时候，首先根据尺度估算模态数量的范围，分别计算分解后的正交性，选取正交最小时对应的分量个数，即为最佳模态数量。

4.根据权利要求1所述的一种基于改进的变分模态分解的DSPI相位提取方法，其特征在于，上述步骤6)具体为：

对相减后的相位采用逐行逐列的方法进行展开；

根据展开后的相位与位移的线性关系计算位移。