一种提高相位精度的方法及装置与流程

技术特征：

1.一种提高相位精度的方法，其特征在于，包括：

获取由参考光束和穿过待测物体的探测光束形成的预设数量的相移干涉图像；

对所述相移干涉图像进行差分处理，获取差分相移干涉图像；

对所述差分相移干涉图像进行归一化处理，获取归一化的差分相移干涉图像；

将归一化的差分相移干涉图像中设定区域内的数据进行清零，并基于清零后的图像确定目标相移量，其中，所述目标相移量为在经差分处理的相移干涉图像中，任意两个相移量不为0的相移干涉图像之间的相位差；

基于所述目标相移量确定所述相移干涉图像中携带的待测物体带有包裹的相位信息，并对带有包裹的相位信息进行解包裹处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相移干涉图像为圆环干涉图像，且所述设定区域覆盖归一化的差分相移干涉图像的中心圆环所在的区域。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述相移干涉图像进行差分处理，获取差分相移干涉图像，包括：

从预设数量的相移干涉图像中选取三幅相移干涉图像；

将选取的第一幅相移干涉图像分别与第二幅相移干涉图像和第三幅相移干涉图像进行相减处理，获取第一幅差分相移干涉图像和第二幅差分相移干涉图像；其中，第一幅相移干涉图像的相移量为0。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于清零后的图像确定目标相移量，包括：

基于如下的公式确定目标相移量：

其中Δ为所述目标相移量的1/2，且为第三幅相移干涉图像和第二幅相移干涉图像之间相位差的1/2；E′_1,k为第一幅归一化且清零的差分相移干涉图中第k个像素点的光强值；E′_2,k为第二幅归一化且清零的差分相移干涉图中第k个像素点的光强值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述相移量确定所述相移干涉图像中携带的待测物体带有包裹的相位信息，包括：

基于如下的公式确定所述相移干涉图像中携带的待测物体带有包裹的相位信息：

其中，Φ_k为待测物体带有包裹的相位信息，Δ为所述目标相移量1/2，且为第三幅相移干涉图像和第二幅相移干涉图像之间相位差的1/2；E_1,k为第一幅差分相移干涉图中第k个像素点的光强值；E_2,k为第二幅差分相移干涉图中第k个像素点的光强值。

6.一种提高相位精度的装置，其特征在于，包括：

相移干涉图像获取模块，用于获取由参考光束和穿过待测物体的探测光束形成的预设数量的相移干涉图像；

差分处理模块，用于对所述相移干涉图像进行差分处理，获取差分相移干涉图像；

归一化处理模块，用于对所述差分相移干涉图像进行归一化处理，获取归一化的差分相移干涉图像；

目标相移量确定模块，用于将归一化的差分相移干涉图像中设定区域内的数据进行清零，并基于清零后的图像确定目标相移量，其中，所述目标相移量为在经差分处理的相移干涉图像中，任意两个相移量不为0的相移干涉图像之间的相位差；

相位确定模块，用于基于所述目标相移量确定所述相移干涉图像中携带的待测物体带有包裹的相位信息，并对带有包裹的相位信息进行解包裹处理。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述差分处理模块，具体用于：

从预设数量的相移干涉图像中选取三幅相移干涉图像；

将选取的第一幅相移干涉图像分别与第二幅相移干涉图像和第三幅相移干涉图像进行相减处理，获取第一幅差分相移干涉图像和第二幅差分相移干涉图像；其中，第一幅相移干涉图像的相移量为0。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述基于清零后的图像确定目标相移量，包括：

基于如下的公式确定目标相移量：

其中Δ为所述目标相移量的1/2，且为第三幅相移干涉图像和第二幅相移干涉图像之间相位差的1/2；E′_1,k为第一幅归一化且清零的差分相移干涉图中第k个像素点的光强值；E′_2,k为第二幅归一化且清零的差分相移干涉图中第k个像素点的光强值。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述基于所述相移量确定所述相移干涉图像中携带的待测物体带有包裹的相位信息，包括：

基于如下的公式确定所述相移干涉图像中携带的待测物体带有包裹的相位信息：

其中，Φ_k为待测物体带有包裹的相位信息，Δ为所述目标相移量1/2，且为第三幅相移干涉图像和第二幅相移干涉图像之间相位差的1/2；E_1,k为第一幅差分相移干涉图中第k个像素点的光强值；E_2,k为第二幅差分相移干涉图中第k个像素点的光强值。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括相移干涉图像采集装置，所述相移干涉图像采集装置包括：激光器、偏振片、第一分光棱镜、第一反射镜、第二反射镜、第二分光棱镜、压电陶瓷装置以及CCD相机；

所述激光器，用于周期性发射激光光束；

所述偏振片，用于将所述激光器发射的激光光束转换成偏振光束；

所述第一分光棱镜，用于将所述偏振片透射的偏振光束分别进行透射和反射，形成参考光束和探测光束；

所述第一反射镜，用于将所述参考光束进行反射，使所述参考光束入射到所述第二分光棱镜；

所述第二反射镜，用于将所述探测光束进行反射，使所述探测光束入射到所述待测物体上；

所述第二分光棱镜，用于将所述第一反射镜反射的参考光束进行反射，并将穿过所述待测物体的探测光束进行透射，以使所述参考光束与穿过所述待测物体的所述探测光束进行干涉；

所述压电陶瓷装置，用于驱动所述第一反射镜发生位移，以改变所述参考光束和所述探测光束的光程差，以使所述CCD相机采集预设数量的相移干涉图像；

所述CCD相机，用于采集由所述第二分光棱镜反射的参考光束和穿过所述待测物体的所述探测光束形成的预设数量的相移干涉图像。