用于绝对相位恢复的鲁棒相位编码方法

作     者：朱浩杰 汪宇 梅芳芳 周传起 王宇杰 侯文慧 ZHU Haojie;WANG Yu;MEI Fangfang;ZHOU Chuanqi;WANG Yujie;HOU Wenhui

作者机构：安徽农业大学工学院安徽合肥230036 安徽省智能农机装备工程实验室安徽合肥230036 中科院合肥技术创新工程院安徽合肥230036 

出 版 物：《应用光学》 (Journal of Applied Optics)

年 卷 期：2024年第45卷第5期

页      面：966-974页

核心收录：

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：安徽省高校科研计划项目(2022AH050872) 电气传动与控制安徽省重点实验室开放基金资助项目(DQKJ202203) 安徽省研究生教育质量工程项目(2022xscx051) 新能源汽车暨智能网联汽车产业技术创新工程项目 

主　　题：条纹投影轮廓术 相位展开 gamma非线性 直方图均衡化 概率分布 

摘      要：相位编码方法已广泛用于条纹投影轮廓术(fringe projection profilometry, FPP)中的绝对相位恢复,然而FPP系统的gamma非线性严重影响了系统的鲁棒性和精度。从扭曲条纹图案中提取的包裹相位将偏离实际相位,不能直接用于恢复绝对相位。为解决这个问题,提出一种基于有效非线性校正策略的鲁棒相位编码方法。首先,通过相位直方图均衡(phase histogram equalization, PHE)方法调整失真的包裹相位,以获得校正的包裹相位。理论研究表明,非线性相位误差的频率是理想相位的3倍,因此提出使用相移直方图均衡(shifted-phase histogram equalization,SHE)方法进一步减小非线性相位误差。然后,通过Hermite插值算法拟合连续函数,减少SHE方法所引入的离散化误差。仿真和实验结果都表明,在gamma非线性情况下,所提方法比传统方法更具鲁棒性。