Correction Method of Random Shift Error for 4-step Phase Shifting ESPI

摘要

干渉画像を4枚用いるESPI位相シフト法において, 空気じょう乱など外乱による不規則なシフト誤差δ1, δ2, δ3を補正できる方法を提案した.本方法はシフト誤差が小さく, 一次近似可能であるとして, 数学的にδ2とδ3-δ1を求め, また, スペックル像の位相が理論的に一様分布することからδ3+δ1-δ2を求めることにより, 正確に初期位相を測定する方法である.実験では本方法により精度良く位相が求められることを確認できた.この方法は一般的なハードウェアで普通に取り込まれたスペックル画像に適用可能である.故に過去に取り込まれ保存されているスペックル画像にも応用できる方法である. A new method capable for reducing the amount of error in the ESPI system is proposed. This method is applicable without any additional hardware element in the system. In the method, no correlation is assumed between the shifting value and the amount of error. Calculation of the error correction is made with two assumptions; (a) error of shifting value can be expressed with the first order approximation, (b) the phase distributes uniformly in whole range from -π to π in a whole-field speckle pattern. Validity of this method is demonstrated through experiments and the result is compared with former method.