单幅电子散斑干涉条纹图像的相位提取方法研究

ESPI是一种对光学粗糙表面进行无损全场测量的技术，具有非接触、高精度和高灵敏度、不避光、不照相、不需要特殊防震、快速实现并可在线检测等优点，可被用来检测各种工程机械及设备的变形、表面形貌、振动、冲击、粗糙度等。条纹图处理是ESPI测量技术非常重要的环节，特别是实现单幅ESPI条纹图相位的求取，可以大大减少实验的复杂性和难度，并使ESPI方法能用于动态测量。所以该项目的研究对于推广ESPI测量技术、提高我国工业检测能力具有重要意义。但单幅ESPI条纹图含有极大噪声，且其相位提取在数学意义上是不可求的，目前仍然是ESPI应用领域的热点和难点问题。申请人通过研究发现：条纹方向和条纹密度信息是条纹图像的重要信息，以这两种信息为指导，可以更好的实现图像滤波和正则化，从而使单幅ESPI条纹图的相位提取成为可能。另外，研究等值线窗口的求取方法，对于提高条纹图处理水平，也具有重要现实意义。

本项目拟以条纹方向和条纹密度信息为基础，研究电子散斑干涉条纹图（ESPI）的处理方法，特别是单幅散斑条纹图的相位求取方法。通过项目研究，实现了从物体变形前后的两幅ESPI干涉图中直接求取的相位方法，不需要通过复杂的条纹图处理。实现了基于Radon变换的ESPI条纹图方向估计方法。此外，项目还研究了基于查找表的相位图快速滤波方法以及相关技术在干涉合成孔径雷达（InSAR）条纹图中的应用，取得了较好效果。共发表SCI论文4篇，参加国际会议1次，获湖南省自然科学一等奖1项，项目研究基本达到了预定研究目的。