[发明专利]用于复杂场景形貌测量的相位解包裹方法

权利要求书

1.用于复杂场景形貌测量的相位解包裹方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：利用计算机模拟生成数据集，其中，所述数据集包括展开相位图和与所述展开相位图对应的包裹相位图，之后，利用所述包裹相位图和展开相位图计算包裹计数；

S2：将所述数据集划分为训练集、验证集和测试集，将UNet++语义分割网络作为相位解包裹模型，并利用所述数据集对所述UNet++语义分割网络进行训练、验证和测试，得到训练好的UNet++语义分割网络，其中，所述UNet++语义分割网络的输入是包裹相位图，所述UNet++语义分割网络的标签为包裹计数；

S3：将待解包裹的包裹相位图输入到训练好的UNet++语义分割网络，得到语义分割结果，即：包裹计数，之后，将所述包裹计数乘以2π再与所述待解包裹的包裹相位图相加，得到预测的解包裹后的展开相位图。

2.按照权利要求1所述用于复杂场景形貌测量的相位解包裹方法，其特征在于：S1具体包括如下步骤：

S11：通过计算机程序构造二元高斯分布的概率密度函数，并生成大量三维高斯函数，之后，随机选取所述三元高斯函数并反复进行任意加减运算，生成展开相位Φ(x,y)，并得到大量长宽大小为256*256的展开相位图；

S12：获得与所述展开相位图对应的包裹相位图，其中，所述包裹相位图中的包裹相位通过如下公式计算：

式中，表示像素点(x,y)的包裹相位，I₁、I₂、I₃、I₄分别为4幅相移为Φ(x,y)且符合正弦规律的条纹图像的灰度值；

S13：向生成的包裹相位图中加入随机的散斑噪声，得到不同噪声、不同包裹程度的包裹相位图；

S14：利用所述包裹相位图和展开相位图计算包裹计数，其中，像素点(x,y)对应的包裹计数k(x,y)利用下式获得：

式中，round表示四舍五入运算，Φ(x,y)表示展开相位图中像素点(x,y)的展开相位，表示包裹相位图中像素点(x,y)的包裹相位。

3.按照权利要求1所述用于复杂场景形貌测量的相位解包裹方法，其特征在于：S2中，所述UNet++语义分割网络包括编码器和解码器：编码器包括5个编码层，每个编码层由VGGblock块组成，通过卷积、批量归一化过程提取不同尺度的特征信息；解码器从提取到的特征信息中恢复出分割的边界信息。