【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于定量相位检测，尤其涉及一种抗相移平面畸变的两帧随机相移方法和装置、存储介质。
技术介绍
1、相移干涉技术是光学精密计量领域中应用广泛的技术。该技术的测量误差主要来源于干涉图质量差异与算法原理性误差。前者受到实验中机械装置误差，非线性信号响应，杂散光污染等诸多因素影响。相较于硬件层面采用昂贵的精密移相器，进行少数据模型随机相移干涉图的算法研究以降低算法原理性误差将成为相位解调领域发展趋势。现有的时间随机相移算法多认为在邻帧干涉图间为理想的平行相移。在真实场景中，移相器制造偏心，光路器件安装不贴合，压电效应非线性响应等易于忽视误差会致使帧间相移量是沿平面上两个维度的微量线性倾斜相移问题。这与多数时间相移算法的面内相移量一致假设冲突，导致不能获取到真正精确的包裹相位结果。
2、微量相移平面的倾斜会与噪声、平动相移量、背景项和调制项等因子产生耦合关系。在一定的倾斜范围内，基于相移量面内一致性所设计的算法依旧会有良好的解调特性。而一些认为假定倾斜前提下的算法会强化倾斜可能，进而为相移平面加上一个显著的倾斜因子使得解调结果偏离真值。已有的在频域内进行倾斜因子提取的研究可以有效应用于振动相移干涉实验中。但通常在实验中，微量倾斜分量与低频项的耦合使得倾斜不足以在频谱中体现出来。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是，提供一种抗相移平面畸变的两帧随机相移方法和装置、存储介质，以解决难以兼容平行相移与倾斜相移两类情形下的高质量解调相位问题，具有高精度，高鲁棒并免疫潜
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下的技术方案：
3、一种抗相移平面畸变的两帧随机相移方法，包括：
4、步骤s1、获取相邻两帧干涉图；
5、步骤s2、归一化相邻两帧干涉图；
6、步骤s3、根据归一化后的相邻两帧干涉图，通过最小二乘法对畸变相移平面进行线性拟合，得到倾斜相移平面；
7、步骤s4、根据倾斜相移平面，得到由两帧干涉图所恢复的相位
8、作为优选，步骤s2中，采用极大极小值方法进行归一化相邻两帧干涉图。
9、作为优选，步骤s3包括：
10、选取归一化后第一帧干涉图中光强值最大的一类点作为初始点；
11、在归一化后第一帧干涉图中选取归一化后第二帧干涉图中对应初始点位置光强值相等的点作为帧间光强差的等效点；
12、利用等效点位置在归一化后第二帧干涉图中的光强数值进行线性相移平面拟合，得到倾斜相移平面；其中，线性相移平面拟合采用最小二乘法对畸变相移平面进行线性拟合。
13、本专利技术还提供一种抗相移平面畸变的两帧随机相移装置，包括：
14、获取模块，用于获取相邻两帧干涉图；
15、归一化模块，用于归一化相邻两帧干涉图；
16、拟合模块，用于根据归一化后的相邻两帧干涉图，通过最小二乘法对畸变相移平面进行线性拟合，得到倾斜相移平面；
17、计算模块，用于根据倾斜相移平面，得到由两帧干涉图所恢复的相位。
18、作为优选，归一化模块采用极大极小值方法进行归一化相邻两帧干涉图。
19、作为优选，拟合模块包括：
20、第一处理单元，用于选取归一化后第一帧干涉图中光强值最大的一类点作为初始点；
21、第二处理单元，用于在归一化后第一帧干涉图中选取归一化后第二帧干涉图中对应初始点位置光强值相等的点作为帧间光强差的等效点；
22、第三处理单元，用于利用等效点位置在归一化后第二帧干涉图中的光强数值进行线性相移平面拟合，得到倾斜相移平面；其中，线性相移平面拟合采用最小二乘法对畸变相移平面进行线性拟合。
23、本专利技术还提供一种抗相移平面畸变的两帧随机相移系统，包括：存储器和处理器，所述存储器上存储有由所述处理器运行的计算机程序，所述计算机程序在被所述处理器运行时执行抗相移平面畸变的两帧随机相移方法。
24、本专利技术还提供一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序在运行时执行抗相移平面畸变的两帧随机相移方法。
25、本专利技术借助干涉图归一化与最小二乘拟合，提出一种圆上光强表达形式来筛选适用于解调的像素点，通过在两帧干涉图间的相位等效关系引入了新的方程，高精度地拟合了线性相移平面，最后实现相位恢复。本专利技术具有如下特点：①计算原理简单直接，只需要进行点的合理筛选即可为线性随机相移平面的拟合提供精度保证；②解调精度与鲁棒性高，可以多次选点进行最小二乘拟合来稳定地求解相移平面；③执行无需迭代，求解速度远快于迭代式算法。④在条纹数量小于1时仍可以精确解调，对条纹数量不敏感。本专利技术可以拓展于无需考虑相移平面存在倾斜畸变的情况，可以忽略微小的倾斜因子进行最小二乘拟合。
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1.一种抗相移平面畸变的两帧随机相移方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的抗相移平面畸变的两帧随机相移方法，其特征在于，步骤S2中，采用极大极小值方法进行归一化相邻两帧干涉图。
3.如权利要求2所述的抗相移平面畸变的两帧随机相移方法，其特征在于，步骤S3包括：
4.一种抗相移平面畸变的两帧随机相移装置，其特征在于，包括：
5.如权利要求4所述的抗相移平面畸变的两帧随机相移装置，其特征在于，归一化模块采用极大极小值方法进行归一化相邻两帧干涉图。
6.如权利要求5所述的抗相移平面畸变的两帧随机相移装置，其特征在于，拟合模块包括：
7.一种抗相移平面畸变的两帧随机相移系统，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器上存储有由所述处理器运行的计算机程序，所述计算机程序在被所述处理器运行时执行如权利要求1-3中的任一项所述的抗相移平面畸变的两帧随机相移方法。
8.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序在运行时执行如权利要求1-3中的任一项所述的抗相移平面畸变的两
...【技术特征摘要】
1.一种抗相移平面畸变的两帧随机相移方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的抗相移平面畸变的两帧随机相移方法，其特征在于，步骤s2中，采用极大极小值方法进行归一化相邻两帧干涉图。
3.如权利要求2所述的抗相移平面畸变的两帧随机相移方法，其特征在于，步骤s3包括：
4.一种抗相移平面畸变的两帧随机相移装置，其特征在于，包括：
5.如权利要求4所述的抗相移平面畸变的两帧随机相移装置，其特征在于，归一化模块采用极大极小值方法进行归一化相邻两帧干涉图。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：张航瑛，张伟豪，孟凯，楼佩煌，钱晓明，武星，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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