1.一种基于改进单调法的阴影区相位噪声校正方法,其特征在于,所述方法包含以下步骤:(1)投射12幅频率分别为1/70、1/64和1/59的四步相移条纹,利用左右像机获取包含工件和经工件调制后条纹的左右视图,其中70、64、59为像素个数;
(2)利用四步相移与多频外差求解频率为1/64外差展开后的相位,通过单调不减性对阴影区相位噪声校正;
(3)定义一个相位频率矩阵,计算固定区间内非零相位出现的频率对离散相位噪声校正,提出基于相位频率矩阵的离散噪声校正方法;
(4)定义两个连续相位噪声判定准则,利用连续两个相邻间断点的实际与预测相位的差值对其校正,提出基于相邻间断点相位预测的连续噪声校正方法;
(5)计算间断点间的斜率与两侧非零相位的拟合斜率并判断是否满足插值条件,利用线性法补齐因随机噪声而被置零的部分相位,保证工件信息的完整性,提出基于线性法的相位补齐的方法。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(3)中所述基于相位频率矩阵的离散噪声校正方法如下:假设经单调法校正后的相位数据模型为:
…p(i,a),0…0,p(i,b)…p(i,c),0…0,p(i,d)…p(i,e),… (1)其中,p(i,a),p(i,b),p(i,c),p(i,d)表示任意四个相邻间断点的相位值,p(i,a),p(i,c)是两个相邻向下间断点,p(i,b),p(i,d)是两个相邻向上间断点,i代表该相位所在行,a,b,c,d,e代表该相位所在列;下述基于该经单调法校正后的相位数据模型进行分析;
定义一个相位频率矩阵A为
其中aij表示相位频率矩阵A中任意元素,h为图像的高,w为图像的宽,1≤i≤h,1≤j≤w;
在矩阵A的所有行,利用式(3)、(4)对以aij为中心的固定长度区间l内所有频率求和并判断更新;
其中l取值参考数字图像中值滤波函数的模板,为奇数,考虑到离散噪声特性,l取5;若式(4)成立,令aij=0,则p(i,j)=0。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(4)中所述基于相邻间断点相位预测的连续噪声校正方法如下:建立两个连续相位噪声判定准则为
p(i,a)-p(i,b)>fn1&&p(i,d)-p(i,c)>fn2 (5)p(i,b)-p(i,a)>fn1&&p(i,c)-p(i,d)>fn2 (6)其中&&表示“与”,n1为p(i,a)与p(i,b)之间零相位的数量,n2为p(i,c)与p(i,d)之间零相位的数量,f为异常相邻相位变化率,需满足f≥t1,取f=2t1;式(5)、(6)分别表示为相位噪声比两侧异常小、异常大,算法步骤为:(4.1)遍历数据,找到p(i,a)与p(i,b)两间断点,统计其零相位数量n1;从p(i,a)向左遍历到相位间断点结束,统计非零相位数α0,从p(i,b)向右遍历到相位间断点结束,统计非零相位数α1;
(4.2)判断p(i,c),p(i,d)是否存在,若存在,跳到(4.3),若不存在,跳到(4.4);
(4.3)判断式(5)是否成立,若成立,则将p(i,b)右边非零相位逐个置零,并更新p(i,b),直到p(i,a)
(4.4)判断p(i,a)≥p(i,b)是否成立,若不成立,则结束;若成立,且α0≤α1,则令p(i,a)左边相位逐个置零,并更新p(i,a),直到p(i,a)
α1,则令p(i,b)左边相位逐个置零,并更新p(i,b),直到p(i,a)
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(5)中所述基于线性法的相位补齐方法如下:(5.1)遍历数据,找到p(i,a)与p(i,b)两间断点,令p1=p(i,a),p2=p(i,b),并统计相邻间断点的斜率k;
k=(p2-p1)/(c1+1) (7)
(5.2)从p(i,a)向左遍历到相位间断点结束,对其非零相位线性拟合得斜率k1,从p(i,b)向右遍历到相位间断点结束,对其非零相位线性拟合得斜率k2;求出两斜率的最大值与最小值,假设k1<k2;
(5.3)判断k1≤k≤k2是否成立;若成立,则利用式(8)插值填补;反之则结束;
p(i,a+x)=p(i,a)+x×k(x=1,2…c1) (8)为了该方法的完整性,当一行的第一个相位或者最后一个相位为间断点时,直接利用线性法对其填补。