[发明专利]一种用于二维相位展开的相位梯度相关质量图获取方法

摘要

一种用于二维相位展开的相位梯度相关质量图获取方法，首先分别求出包裹相位图x和y方向的相位梯度图；然后分别对x和y方向相位梯度图上每一点进行相关处理：分别以梯度图中当前处理点及与该点有特定距离的点为中心，选取相同大小的模板，对这两个模板进行相关计算；最后将x和y方向相位梯度图中每一点元素对应的相关结果求和作为质量值，得到相位梯度相关质量图。本发明的相位梯度相关质量图可以由包裹图直接导出，能对包裹相位图中的实际相位不连续、噪声、欠采样等低质量区域进行有效的判别，可以正确地展开包含低质量区域的包裹相位图。

主权项

1、一种用于二维相位展开的相位梯度相关质量图获取方法，其特征是包括以下步骤：1)、利用待处理的包裹相位图g(x，y)，分别求出其x方向的相位梯度图fx(x，y)＝g(x+1，y)-g(x，y)和y方向的相位梯度图fy(x，y)＝g(x，y+1)-g(x，y)，分别简记为fx和fy，其中x方向指垂直方向，y方向指水平方向，0＜x≤V，0＜y≤H，x，y均为正整数，V、H为包裹相位图垂直方向和水平方向上的图像大小；2)、从包裹相位图中任取一位置(x，y)，分别对相位梯度图fx和fy中(x，y)处元素进行梯度相关性处理：$R_x(x,y,l,k)=\frac{\underset{i=x-M/2}{\overset{x+M/2}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=y-N/2}{\overset{y+N/2}{\mathrm{\Σ}}}[f_x(i,j)-u_{\mathrm{fx}1}][f_x(i+k,j+l)-u_{\mathrm{fx}2}}{\sqrt{\underset{i=x-M/2}{\overset{x+M/2}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=y-N/2}{\overset{y+N/2}{\mathrm{\Σ}}}[f_x(i,j)-u_{\mathrm{fx}1}{]}^2\underset{i=x-M/2}{\overset{x+M/2}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=x-N/2}{\overset{y+N/2}{\mathrm{\Σ}}}[f_x(i+k,j+l)-u_{\mathrm{fx}2}{]}^2}}$$R_y(x,y,l,k)=\frac{\underset{i=x-M/2}{\overset{x+M/2}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=y-N/2}{\overset{y+N/2}{\mathrm{\Σ}}}[f_y(i,j)-u_{\mathrm{fy}1}][f_y(i+k,j+l)-u_{\mathrm{fy}2}}{\sqrt{\underset{i=x-M/2}{\overset{x+M/2}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=y-N/2}{\overset{y+N/2}{\mathrm{\Σ}}}[f_y(i,j)-u_{\mathrm{fy}1}{]}^2\underset{i=x-M/2}{\overset{x+M/2}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=x-N/2}{\overset{y+N/2}{\mathrm{\Σ}}}[f_y(i+k,j+l)-u_{\mathrm{fy}2}{]}^2}}$式中M、N分别为x、y方向上像素邻域的大小，也即相关性处理的模板大小，Rx(x，y，l，k)和Ry(x，y，l，k)为相位梯度相关系数，表示相位梯度图中分别以(x，y)和(x+l，y+k)为中心、大小为M×N的两个子图的相关系数，其中l，k为整数，l和k的取值范围分别为0≤l≤M和0≤k≤N，Rx(x，y，l，k)和Ry(x，y，l，k)分别表示垂直方向和水平方向的相位梯度相关系数；ufx1与ufx2分别表示相位梯度图fx中以(x，y)和(x+l，y+k)为中心的M×N区域内元素的平均值，ufy1与ufy2分别表示相位梯度图fy中以(x，y)和(x+l，y+k)为中心的M×N区域内元素的平均值；3)、求出包裹相位图(x，y)处像素对应的质量值：$Q(x,y)=\frac{1}{2D}[R_x(x,y,l,k)+R_y(x,y,l,k)]$其中Q(x，y)表示(x，y)处的质量值，D为(l，k)的取值个数；4)、改变(x，y)的值，重复步骤2)和3)，直至求出包裹相位图中所有像素对应的质量值，得到用于二维相位展开的相位梯度相关质量图。