DCT算法与种子点法结合的相位解包新策略

"基于DCT算法的种子点相位解包算法" 相位解包是光学元件表面形状测量中的关键技术，特别是在移相干涉术的应用中，它能够从包裹在[-π, π]范围内的相位数据中恢复出连续的相位信息。移相干涉术是一种高精度的测量方法，但其得到的原始相位图存在周期性包裹问题，这需要通过相位解包算法来解决。 种子点相位解包算法是基于区域生长理论的一种方法，它通过选择合适的种子点（已知相位的点）并逐步扩展到相邻的像素，实现连续相位区域的解包裹。这种方法在处理连贯的相位区域时表现出高精度，但在遇到非矩形或分离的测量区域时可能会遇到困难。 离散余弦变换（DCT）最小二乘解包算法则适用于矩形区域的相位解包，通过DCT对相位进行变换，可以有效地找到相位的连续性，从而实现解包裹。然而，当被测区域不是规则的矩形时，DCT算法的效果会减弱。 基于以上两种算法的局限性，文章提出了一种结合DCT和种子点法的相位解包新算法。首先，利用DCT算法对整个包裹相位图进行初步解包，这样可以全局地处理相位信息，找出潜在的种子点。然后，针对测量中可能出现的非矩形分离区域，采用种子点法分别对这些区域进行局部解包。最后，通过DCT算法确定的种子点干涉级次，将各分离区域的解包相位统一起来，确保了相位的一致性和准确性。 实验结果证明，这种基于DCT的种子点相位解包算法不仅克服了种子点法和DCT算法各自的缺点，而且在处理分离区域的相位解包时，既保持了快速性，又提高了解包的稳定性和精度。这种方法对于光学元件表面形貌的精确测量具有重要的实践意义，尤其在面对复杂形状和非矩形区域的测量任务时，表现出了优越性。 关键词：测量；相位解包；种子点法；离散余弦变换；分离区域干涉图 中图分类号：TN247 文献标识码：A 该研究为光学测量领域提供了一种新的相位解包策略，对于提升测量精度和处理复杂测量场景的能力具有积极的贡献。通过结合DCT和种子点法的优势，该算法有望在未来的光学测量系统中得到广泛应用。