单幅载波条纹图相位提取方法的研究

摘要

对于大口径光学元件的干涉测试，一直以来存在长干涉腔内大气的扰动问题，移相技术虽然可以得到很高的相位解调精度，但在相移过程中要求保持测试系统的机械稳定，避免大气的扰动，同时一般要求采集三幅或三幅以上的干涉图，移相法显然不适合处理研究动态的问题。二维FFT法只需要对一幅空间载波条纹图处理即可获得被测量，适合分析外界存在扰动的情况。
　　 本文重点讨论了二维FFT法进行单幅空间载波干涉条纹图处理的基本原理及流程。干涉图的延拓是二维FFT法中一项关键技术，因为延拓的效果对处理结果有很大的影响，本文主要讨论了基于样本的块重建修描法和基于局部频率估计的干涉图延拓方法。在算法研究的基础上，编写相应的模拟仿真程序，对实际采集的干涉图进行测试，并与PSI方法测试结果进行对比，验证了本文算法的精度。本文还研究了小波变换法在瞬态物体三维面形测量系统中的应用，基于结构光技术设计并搭建了一套正六边形的测量系统，分别对静态和瞬态测试环境下采集的物体变形条纹图像进行处理，采用小波复原算法对物体三维面形进行复原，本文所设计的测量系统及小波复原算法能较好的复原出被测物体的三维面形分布。