1 天津大学 精密测试技术与仪器国家重点实验室,天津 300072
2 北京信息科技大学 仪器科学与光电工程学院,北京 100101
3 奥克兰大学 机械工程系, 美国密歇根州罗彻斯特 48309
针对数字散斑干涉(Digital Speckle Pattern Interferometry, DSPI)测量中散斑噪声干扰会导致相位提取困难、测量灵敏度降低的问题, 提出基于能量的DSPI相位图正余弦滤波法, 克服传统滤波方法不具有自适应性的不足, 提高了相位图质量。该方法根据正交小波包能量估算DSPI相位图中的噪声能量; 对相位图分别进行正余弦变换, 采用均值法平滑处理; 利用噪声能量设定滤波阈值, 实现相位图有效滤波, 文中将噪声能量与正余弦滤波结合可以自适应地进行降噪处理, 利用能量控制图像滤波效果。仿真和实验结果表明, 基于能量的正余弦滤波法较传统方法可以减少50%的循环次数。证明了本文提出的方法能够有效地对数字散斑干涉相位图进行滤波, 提高信噪比。
数字散斑干涉技术 相位图 正余弦滤波 噪声能量 Digital Speckle Pattern Interferometry(DSPI) phase map sine-cosine filtering noise energy
1 天津大学 精密测试技术与仪器国家重点实验室, 天津 300072
2 北京信息科技大学 仪器科学与光电工程学院, 北京 100192
3 奥克兰大学 机械工程系, 罗切斯特 48309
采用CCD相机采集物体变形前后的散斑图片, 利用一维经验小波变换对散斑图片进行逐行分解, 获得一系列的固有分量. 根据分解后分量的核概率密度函数提出基于核概率密度的自适应降噪法, 去除噪声干扰, 提取跟变形信息相关的分量并重构, 利用重构后的每一行获得变形前后重构散斑图. 采用Hilbert法计算重构后散斑图的相位, 对变形前后散斑图相位进行相减, 根据相位差进行解包裹获得物体表面变形信息.实验结果表明该方法能够有效地对物体表面变形进行测量, 且测量精度较经验模态分解提高4倍.
数字散斑干涉 相位提取 经验小波变换 表面变形 核概率密度估计 Digital speckle pattern interferometry Phase retrieval Empirical wavelet transform Surface deformation Kernel probability density
