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【摘 要】 分别选用一阶差分和二阶差分为质量函数,采用质量引导解包裹路径方法,对相同的包裹相位图进行解包裹处理.并对处理结果进行分析,比较了两种质量函数的优劣.
【关 键 词 】 一阶差分 二阶差分 质量 解包裹
光学三维轮廓测量方法在工业生产和实际生活中有着重要的应用,如逆向工程、工业生产上的质量监控、机器人的视觉系统等等[1][2].在三维轮廓测量方法中,相移法是目前使用最广泛的方法之一[3],虽然相移法有着较高的测量精度,但测得的相位值是被包裹在[-,]之间的[4].因而要得到正确的相位值,就需要对包裹相位值进行正确的解包裹处理.
相位解包裹已经成为近年来研究的热点之一.目前提出的解包裹方法有很多,但方法上大致可以分为三类：整体法、区域分割法和路径跟踪算法[5].
本文采用质量引导路径的方法,分别选用一阶差分和二阶差分为质量函数,进行实验,通过实验结果分析比较了两种函数的优劣.
1.两种不同质量函数的选取
设图片中某像素点的坐标为（m,n）,那么它的四个正交相邻像素点为（m-1,n）,（m+1,n）,（m,n-1}和（m,n+1）,四个对角相邻像素点为（m-1,n-1）,（m+1,n-1）,（m-1,,n+1）,（m+1,n+1）,则一阶差分为：
某点对应的差分值越大则对应的质量应该越差,则令一阶差分质量函数为.其中,
点（m,n）对应的二阶差分为：
则二阶差分质量函数,其中.式中的F是加减的操作,目的是使相邻相位连续.
2.实验结果
在图一中,（a）是参考包裹相位,（b）是放上物体后受到高度调制的包裹相位.（c）、（d）是采用一阶差分为质量函数对（a）、（b）的相位解包裹图.图二为图一中（d）、（c）的相位差图；图三中的（a）、（b）与图一中的（a）、（b）是相同的两幅图,但（c）、（d）是使用二阶差分为质量函数的解包裹结果.图四为图三中（d）、（c）的相位差图.
通过相位差图可以看到图二中有明显的区域分块和拉线现象,而采用二阶差分为质量函数所得到的图四则能有效地避免这种现象,说明选用二阶差分为质量函数能够对包裹相位图做更正确、有效的处理.
3.结语
本文分别选用一阶差分和二阶差分为质量函数,采用质量引导路径解包裹方法对相同的两张包裹图片进行处理.通过实验结果可知,二阶差分能更好的评估某个像素点质量的优劣,选用二阶差分为质量函数能够更有效地对图片进行解包裹处理.