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《相移干涉測量中的相移相位提取算法及解包裹算法研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、相移干涉測量中的相移相位提取算法及解包裹算法研究分類號密級公開UDC學號碩士學位論文相移干涉測量中的相移相位提取算法及解包裹算法研究學位申請人：牛文虎專業(yè)名稱：研究方向：微納成像檢測與應(yīng)用所在院系：信息光電子科技學院導師姓名及職稱：呂曉旭教授論文提交日期：相移干涉測量中的相移相位提取算法及解包裹算法研究專業(yè)名稱：光學工程申請者姓名：牛文虎導師姓名：呂曉旭摘要相移干涉測量技術(shù)作為一種高精度的光學干涉測量手段，在光學測量與檢測領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。本文介紹了相移干涉測量技術(shù)的基本原理、發(fā)展現(xiàn)狀及各類相移量提取算法和相位恢復算法。在提取相移量的研究中，介紹了反余
2、弦算法、歐幾里德矩陣范數(shù)算法和矩陣1-范數(shù)算法，并提出了一種既可以在多幅干涉圖的情況下提取相移量，又可以在僅有兩幅干涉圖的情況下提取相移量的內(nèi)積之比算法。在恢復相位的研究中，分析了傳統(tǒng)多步相移算法的優(yōu)缺點，引入了改進迭代算法和主成分分算法，并深入研究了僅從兩幅干涉圖就可以恢復相位的兩步相移算法，介紹了施密特正交化算法、相關(guān)系數(shù)算法和干涉極值法的原理，并提出了新的兩步相移算法：改進的施密特正交化算法與內(nèi)積之比算法。通過計算機模擬和實驗驗證的方法，分析比較了所提出的新算法和各種現(xiàn)有算法的特點及其適用范圍，為相移干涉測量中的相移相位提取提供了新的方法和思路。
3、本文的主要內(nèi)容如下：1.分析了相移干涉測量中的相移量提取算法，并對比了各算法的優(yōu)缺點及適用范圍。2.研究了相移干涉測量中的多步相移算法與兩步相移算法，并對比了各相位恢復算法的的優(yōu)缺點及適用范圍。3.介紹了幾種常見的濾除干涉圖背景項的方法和原理，并結(jié)合兩步相移算法分析了各方法的濾波效果。4.研究了兩步相移算法所恢復的相位精度和全局符號與相移量的取值范圍之間的關(guān)系。I5.介紹了常見的解包裹算法及其原理，對比分析了各算法的優(yōu)缺點。本文的創(chuàng)新點如下：1.提出了一種改進的施密特正交化兩步相移算法，與原施密特正交化算法相比，在保持原算法高精度的同時，改進的算法簡化
4、了計算過程，減少了計算量，加快了運算速度。2.提出了基于內(nèi)積之比的兩步相移算法，可以快速并準確地恢復待測相位。將其與現(xiàn)有的兩步相移算法進行比較，內(nèi)積之比算法在速度上有一定的優(yōu)勢，在精度上與其他兩步相移算法相當。關(guān)鍵詞：相移干涉術(shù)，相移量提取，相位恢復，內(nèi)積之比，解包裹IIRESEARCHONTHEALGORITHMSFORPHASESHIFTANDPHASEEXTRACTIONANDPHASEUNWRAPPINGINTHEPHASE-SHIFTINGINTERFEROMETRYMajor：OpticalEngineeringName：WenhuNiuS
5、upervisor：XiaoxuLüAbstractPhase-shiftinterferometrytechnology,whichisanopticalinterferometrymethodwithhighprecision,hasbeenwidelyusedinthefieldofopticalmeasurementanddetection.Inthispaper,weintroducethebasicprincipleandthedevelopmentofphase-shiftinterferometryandkindsofphase-shi
6、ftalgorithmsforphaseshiftextractionandphaseretrieval.Intheresearchofphaseshiftextraction,thearccosinealgorithm,thealgorithmbasedonEuclideanmatrixnormandthealgorithmbasedonthe1-normofthematrixforphaseshiftextractionareintroduced.Andanewalgorithmforphaseshiftextractionbasedonthera
7、tioofinnerproductisproposed,thisalgorithmcandeterminethephaseshiftsbyusingonlytwo-framephase-shiftinginterferograms,aswellasthephaseshiftsamongasequenceofinterferograms.Intheresearchofphaseretrieval,weintroducethetraditionalphase-shiftingalgorithms,andanalyzetheiradvantagesanddi
8、sadvantages.Thentheadvancediterativealgorithman
