在不同解包裹算法中,最小费用流(MCF)解包裹法可以限制残差点误差远程扩散,并将误差优先限制在低相干区域,有利于保证高相干区域解包裹结果不受干扰,精度较高,但残差点数量较多时计算效率很低。为缩短解包裹时间,提出一种残差点预处理方法。该方法将残差点视作正负电荷,通过电场力,引导距离较近的异号残差点互相抵消,大幅减少残差点数量,从而提高解包裹计算效率。仿真数据和实验数据表明,残差点预处理对MCF解包裹精度影响很小,在残差点数量超过3000时可以大幅提高解包裹计算效率。

电子剪切散斑干涉是在电子散斑干涉基础上发展起来的一种测量位移导数的新方法, 尤其适合于无损检测实时测量。由于噪声干扰, 测量得到的相位差图有大量噪点需要滤波去除。滤波处理计算量大, 采用CPU计算需要很长时间完成。为缩短滤波时间, 实现实时滤波处理, 对四步相移法和Butterworth低通滤波、正余弦均值滤波和复数均值滤波算法, 利用GPU并行计算能力强和存储带宽高的特性, 开发了基于GPU加速计算的解相位差和滤波算法。对比基于CPU的解相位差和滤波计算, GPU加速计算将图像总体处理时间约1.9 s(i7 6500U)降低到了239~366 ms(GeForce 940MX)或86~116 ms(Quadro P3000), 且正余弦均值滤波和复数均值滤波算法均可以通过降低滤波次数缩短滤波时间, 从而保证在性能较弱的GPU上也能将计算时间压缩到0.2 s内, 满足实时图像处理的需求。