专利名称：基于局部高分辨率傅里叶变换的人工制栅几何相位分析法的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种几何相位分析法，特别涉及人工制栅几何相位分析法，属实验力学及光学测试领域。
背景技术：
几何相位分析法由取tch等人提出，用于计算晶格的局部变形。2003年取tch等人利用几何相位法测量硅原子的位错，测量精度达到0.003nm。刘占伟等人在这方面做了大量工作，将几何相位法应用到无规则栅格结构的物体变形测量，并提出了人工制栅几何相位分析法，具体可见文献“Liu Z W，Huang X F，Xie H M, et al.Theartificial periodic lattice phase analysis method applied to deformationevaluation of TiNi shape memory alloy in micro scale.Measurement Science andTechnology, 2011，22 (12): 125702.”。人工制栅几何相位分析法由几何相位法发展而来，其与几何相位法在计算方法上相同，其主要步骤为对变形前后的栅格图像分别进行傅里叶变换，在空间频域进行滤波后进行傅里叶逆变换得到初始相位信息，解包裹得到参考相位和变形相位，对两幅相位图求差得到相位差，由相位差计算得到位移和应变。人工制栅几何相位分析法在实际应用中采用快速傅里叶变换方法，由于空间频率主值一般不为正整数，快速傅里叶变换只计算整数空间频率的幅值，由此带来误差。
发明内容
本发明的目的是解决快速傅里叶变换难于准确获得空间频率主值造成计算误差的问题。为实现上述目的，提出了一种基于局部高分辨率傅里叶变换的人工制栅几何相位分析法。以单向光栅为例，所述方法具体包含以下步骤:1、一种基于局部高分辨率傅里叶变换的人工制栅几何相位分析法，其特征在于该方法按如下步骤进行:I)、采集一幅未变形的单向光栅图像作为参考图像，对参考图像进行快速傅里叶变换获得参考空间频率谱；2)、采集一幅变形的单向光栅图像作为变形图像，对变形图像进行快速傅里叶变换获得变形空间频率谱；3)、在参考空间频率谱中选择空间频率主值所在区间采用下列公式:
权利要求
1.一种基于局部高分辨率傅里叶变换的人工制栅几何相位分析法，其特征在于该方法按如下步骤进行: 1)、采集一幅未变形的单向光栅图像作为参考图像，对参考图像进行快速傅里叶变换获得参考空间频率谱； 2)、采集一幅变形的单向光栅图像作为变形图像，对变形图像进行快速傅里叶变换获得变形空间频率谱； 3)、在参考空间频率谱中选择空间频率主值所在区间采用下列公式:
全文摘要
一种基于局部高分辨率傅里叶变换的人工制栅几何相位分析法，该方法的步骤首先采集一幅未变形的光栅图像和一幅变形后的光栅图像分别对参考图像和变形图像进行快速傅里叶变换，获得参考空间频率谱和变形空间频率谱，选择空间频率主值所在区间进行局部高分辨率傅里叶变换得到局部高分辨率空间频率谱；在局部高分辨率空间频率谱中确定空间频率主值并以空间频率主值为中心对称选取空间频率值；在所选取的空间频率值组成的空间频率谱上进行滤波，得到滤波参考频谱和滤波变形频谱，然后分别进行傅里叶逆变换并求出参考相位和变形相位；利用参考相位和变形相位求相位差，计算位移和应变。本发明计算得到的位移和应变结果精度高，计算时间短。
文档编号G06F17/14GK103218774SQ20131011608
公开日2013年7月24日 申请日期2013年4月3日 优先权日2013年4月3日
发明者谢惠民, 戴相录, 王怀喜, 吴立夫 申请人:清华大学