[发明专利]相位解包裹方法、装置、系统、计算机设备及存储介质

说明书

本发明公开了一种相位解包裹方法、装置、系统、计算机设备及存储介质，所述方法包括：获取包裹相位干涉图；确定阈值；通过阈值确定包裹相位干涉图的凹陷边界，形成翻转临界线；对包裹相位干涉图的凹陷部分进行自动翻转替换，得到第一解包裹相位矩阵；对第一解包裹相位矩阵进行滤波平滑处理，得到第二解包裹相位矩阵；计算并保存第一解包裹相位矩阵与第二解包裹相位矩阵的相对误差；当阈值未达到预设值时，返回重新确定阈值及执行后续操作；当阈值达到预设值时，输出最小相对误差对应的阈值和第二解包裹相位矩阵；根据最小相对误差对应的第二解包裹相位矩阵，输出重构的真实相位分布。本发明提高了包裹相位干涉图的真实相位还原的效率及准确性。

技术领域

本发明涉及一种相位解包裹方法、装置、系统、计算机设备及存储介质，属于图像处理研究领域。

背景技术

相位解包裹计算被广泛应用于干涉合成孔径雷达、基于结构光的三维测量、光学干涉测量与成像等测量方法中。在从包裹干涉图获取相位的过程中，一般要用反正切范数提取相位，致使连续的相位被截断，值域被限定在(-π,π]，形成包裹相位图。故需要对包裹相位进行解包裹，将截断相位重构，以求得真实的连续相位。但实际情况下，包裹相位由于欠采样、含有噪声、局部阴影等影响因素，常会出现残差点区域，影响解包裹的精度，给解包裹增加了难度，也间接影响真实相位重构的精确度。

现有的相位解包裹算法及方法众多，归纳起来主要有两种：路径跟踪算法和路径无关算法。其中，路径跟踪算法主要有枝切法、质量图导向法和掩膜割线法等；路径无关算法主要是寻求满足最小范数的解，如基于离散余弦变换的最小二乘法、基于快速傅里叶变换的最小二乘法等。严重欠采样和较强噪声对解包裹来说是两个难题，钱晓凡等提出了横向剪切最小二乘法(LSBLS)，郭媛等提出了四向横向剪切最小二乘法(FSLBS)。这些算法可以恢复欠采样相位图，但依旧无法有效求解严重欠采样的包裹相位图。

近年来，自适应阈值在图像分割、去噪、去雾、相位转换等方面应用广泛。国外学者Eser Sert等人基于结构光系统提出自适应阈值相位转换三级校准算法进行三维物体测量。在图像处理方面，有研究者提出基于自适应阈值移除背景的边缘投影轮廓测定法，也有将自适应阈值用于细胞图像处理及图像去噪声等。目前，自适应阈值在图像解包裹方面还没有广泛的应用。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种相位解包裹方法、装置、系统、计算机设备及存储介质，其相位解包裹的精度高，提高了包裹相位干涉图的真实相位还原的效率及准确性，解决了现有相位解包裹算法存在的问题。

本发明的第一个目的在于提供一种相位解包裹方法。

本发明的第二个目的在于提供一种相位解包裹装置。

本发明的第三个目的在于提供一种相位解包裹系统。

本发明的第四个目的在于提供一种计算机设备。

本发明的第五个目的在于提供一种存储介质。

本发明的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种相位解包裹方法，所述方法包括：

获取包裹相位干涉图；

确定阈值；

通过阈值确定包裹相位矩阵的凹陷边界，形成翻转临界线；

对包裹相位矩阵的凹陷部分进行自动翻转替换，得到第一解包裹相位矩阵；

对第一解包裹相位矩阵进行滤波平滑处理，得到第二解包裹相位矩阵；

计算并保存第一解包裹相位矩阵与第二解包裹相位矩阵的相对误差；

当阈值未达到预设值时，返回重新确定阈值，并执行后续操作；