陆军,李积江,王成成,夏桂华.基于构造边的精确快速相位解缠算法[J].光电子激光,2015,26(1):122~129
基于构造边的精确快速相位解缠算法
An accurate and fast phase unwrapping algorithm based on constructed edge
投稿时间:2014-08-27  
DOI:
中文关键词:  测量  相位解缠  路径引导  质量图  相位测量  结构光
英文关键词:measurement  phase unwrapping  path following  quality map  phase measuring  st ructured light
基金项目:中央高校基本科研业务费专项基金(HEUCFX41304)、黑龙江省自然科学基金(F201123)和人 力资源和社会保障部留学人员科技活动择优资助项目 (1.哈尔滨工程大学自动化学院,黑龙江哈尔滨,150001; 2.中兴通讯股份有限公司,陕西 西安 710174)
作者单位
陆军 哈尔滨工程大学 自动化学院,黑龙江 哈尔滨,150001 
李积江 中兴通讯股份有限公司,陕西 西安 710174 
王成成 哈尔滨工程大学 自动化学院,黑龙江 哈尔滨,150001 
夏桂华 哈尔滨工程大学 自动化学院,黑龙江 哈尔滨,150001 
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中文摘要:
      针对复杂包裹相位图普遍存在相位跳变和解缠耗 时的情况,设计了一种高精度快速的相位解缠算法。首 先通过三步相移法得到包裹相位图,由包裹相位图计算产生质量图;再由相邻两像素点的质 量值构造水平与竖直权 值边,根据构造边权值的大小作为路径引导进行相位解缠,解缠过程以两像素点所构成边为 单位,采用不连续解缠 路径,逐次解缠所有像素点,有效降低了区域不连续、测量遮挡和环境噪声对解 缠精度的影响,而且通 过一次排序即可确定解缠顺序,提高了解缠效率;最后,结合本文构造权值图的特点,对算 法进一步优化,剔除了 冗余的权值边,加快了解缠的速度。通过对比不同算法的解缠结果表明,本文提出的算法具 有较快的解缠速度和较高的精度。
英文摘要:
      For complex wrapped phase image,phase usually changes drastically an d phase unwrapping computing is very time-consuming.In this paper,a fast and accurate unwrapping algorithm is desi gned to solve these problems.Firstly,the wrapped phase image is obtained through the three-step phase shift method.The q uality map is calculated according to the wrapped phase.Then,the horizontal and vertical weight edges are constructed by using two neighboring pixels′ quality value.The phase unwrapping path is guided by weight value of constructed edges. The unwrapping procedure uses two pixels as a unit.All the pixels are unwrapped successively by using a discontin uous path.The proposed algorithm in this paper can reduce the influence of region discontinuities,measurement occlusion and ambient noise on unwrapping accuracy effectively.Only by sorting all edges once,the order of phase unwrapping can b e determined.So the efficiency of unwrapping phase is improved significantly.We also make further optimization on the unwrapping algorithm according to the characteristics of constructed weight graph.By this way,the redundant edge s are removed.It can rapidly speed up the unwrapping process.Through the comparison of experiment results with other algo rithms,it indicates that the proposed algorithm is faster and more accurate.
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