基于五点法的单幅光学干涉条纹相位提取

摘要

针对单幅干涉条纹相位提取问题,构建了一种快速、高精度相位提取算法.该算法即中心五点法利用单幅线阵干涉条纹五点计算相位,即最大点、最大点两侧最近极小点以及上述三点间两中间点.数值模拟结果表明,无论有无噪声,相比FFT法和两次希尔伯特法,中心五点法结果与相移干涉法的一致性都更好.同两次希尔伯特相位提取算法比,中心五点法过程数据位数扩展少;同FFT法比,不涉及乘法器,无需存储大量数据.此外,算法无需去除干涉条纹直流分量,进一步简化了计算量.实验测试结果表明用中心五点法处理去直流分量前后单幅线阵干涉条纹,相位结果精度仅相差约9.55×10-5λ;相位解算结果同FFT法相对分辨率一致,同两次希尔伯特变换算法有约2.26％的区别;利用FPGA技术实现了中心五点法、FFT法和希尔伯特变换法相位解算,前者资源消耗比后两者分别节省27％和22％,速度分别比后者快469％和5％.