[发明专利]数字散斑自适应帧频解调算法

权利要求书

1.一种数字散斑自适应帧频解调方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：任意选取图像序列中的相邻两帧图像及一帧非相邻帧图像，作为某帧时刻的输入数据，对选取的数字散斑图像进行傅里叶变换得到散斑的频谱；

S2：设计频率带通滤波器对选取的数字散斑图像进行带通滤波；

S3：设计方向滤波器对步骤S2带通滤波后的数字散斑图像进行方向滤波；

S4：对频域处理后的数字散斑图像进行反傅里叶变换，得到散斑的复振幅，从复振幅中计算散斑图像相位；

S5：对步骤S4计算得到的散斑图像相位做两两相位差，得到两个单个相位差；

S6：对步骤S5求得的相位差以像素能量为权值进行加权平均计算，得到两个整体相位差；

S7：将步骤S6得到的该帧时刻的整体相位差以及其它帧时刻计算出的整体相位差均引入预测模型进行线性预测，选取出作为预测的一帧数字散斑图像，得到最后的振幅量。

2.根据权利要求1所述的数字散斑自适应帧频解调方法，其特征在于，假定图像序列为Src₁，Src₂，Src₃，……，Src_n-j，……，Src_n-1，Src_n，取三帧图像Src_n，Src_n-1，Src_n-j，其中n≥j≥2；包括以下步骤：

S1：对三幅数字散斑图像进行傅里叶变换得到散斑的频谱：

上式中A为散斑干涉图像的幅值，为散斑干涉图像的相位，x，y为散斑干涉图像坐标位置，t为时间；

S2：设计频率带通滤波器对三幅数字散斑图像进行带通滤波：

上式中b为带通滤波器参数；

S3：设计方向滤波器对三幅数字散斑图像进行方向滤波：

上式中θ为方向滤波器参数；

S4：对频域处理后的数字散斑图像进行反傅里叶变换，得到散斑的复振幅K(x，y，t)，从复振幅K(x，y，t)中计算散斑图像相位

上式中Im[K(x，y，t)]为复振幅的取虚部运算，Re[K(x，y，t)]为复振幅的取实部运算；

S5：对三帧数字散斑图像Src_n与Src_n-1，Src_n与Src_n-j做两两相位差，得到单个相位差与

S6：对步骤S5求得的相位差以像素能量为权值进行加权平均计算整体的相位差：

S7：将该帧时刻计算出的与以及其它帧时刻计算出的整体相位差引入预测模型进行线性预测，得到最后的振幅量或者

3.根据权利要求1或2所述的数字散斑自适应帧频解调方法，其特征在于，所述预测模型采用自回归模型或卡尔曼模型或神经网络预测模型。