[发明专利]一种基于概率分布函数的相移误差检测方法

权利要求书

1.一种基于概率分布函数的相移误差检测方法，其特征在于，N步相移干涉测量产生N-1个相移误差，N大于等于3，所述相移误差的检测方法包括：

步骤一、获取实际的截断相位分布，并计算出对应的概率分布函数曲线；

所述概率分布函数曲线F：

其中，M代表采样点数，m＝0,1,2,...,M-1；为截断相位；

步骤二、在设定区间内模拟产生一系列不同相移误差情况下的概率分布函数曲线，并建立模拟曲线数据库；

将所述概率分布函数曲线与事先建立的模拟曲线数据库进行相关运算，找到所述模拟曲线数据库中与所述概率分布函数曲线相关度最大的模拟曲线，该模拟曲线的相移误差作为检测出的相移误差；其中，所述相关度采用以下公式来计算相关系数R(m,n):

其中，F为所述概率分布函数曲线，F₀(m,n)为模拟曲线；其中，m,n为相移误差的编号。

2.根据权利要求1所述的一种基于概率分布函数的相移误差检测方法，其特征在于，所述步骤一包括：

获取N幅相移图片,描述所述相移图片中像素的光强，再根据N步相移干涉测量理想情况下的相移量，得到带有相移误差的截断相位；

根据带有相移误差的截断相位得到对应的所述概率分布函数曲线。

3.根据权利要求1所述的一种基于概率分布函数的相移误差检测方法，其特征在于，第n幅所述相移图片中像素的光强I_n(x,y)：

其中，n＝0,1,...,N-1；A(x,y)，B(x,y)分别表示背景光强和调制度，是待测的初始相位，δ_n是相移，并且δ₀＝0。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种基于概率分布函数的相移误差检测方法，其特征在于，将检测N步相移干涉测量的相移误差的过程分解为检测个三步相移干涉测量的相移误差。

5.根据权利要求4所述的一种基于概率分布函数的相移误差检测方法，其特征在于，所述三步相移干涉测量的相移误差检测方法包括：

S1、获取三幅相移图片,描述所述相移图片中像素的光强，再根据三步相移干涉测量理想情况下的相移量，得到有误差的截断相位；

根据有误差的截断相位得到对应的三步相移干涉测量概率分布函数曲线；

S2、将所述三步相移干涉测量概率分布函数曲线与事先建立的三步相移干涉测量模拟曲线数据库进行相关运算，找到所述三步相移干涉测量模拟曲线数据库中与所述三步相移干涉测量概率分布函数曲线相关度最大的模拟曲线，该模拟曲线的相移误差作为检测出的相移误差。

6.根据权利要求5所述的一种基于概率分布函数的相移误差检测方法，其特征在于，所述三步相移干涉测量模拟曲线数据库的建立：在设定区间内模拟产生一系列不同相移误差Δδ₁和相移误差Δδ₂情况下的模拟曲线F₀(m,n)，m、n为相移误差Δδ₁、相移误差Δδ₂的编号。

7.根据权利要求6所述的一种基于概率分布函数的相移误差检测方法，其特征在于，所述S1，第n幅相移图片任一像素的光强I_n(x,y)：

其中，n＝0,1,2；

当三步相移为满周期三步相移时，相移量0、δ₁＝2π/3、δ₂＝4π/3，得到带有相移误差的截断相位

8.根据权利要求1所述的一种基于概率分布函数的相移误差检测方法，其特征在于，所述相关度最大的模拟曲线，为使相关系数R(m,n)达到最大值的模拟曲线。