《用于三维条纹图案轮廓快速测量的质量引导泛洪相位展开算法》
英文原文：Joe, Chicharo F . Fast Quality-guided flood-fill phase unwrapping algorithm for three-dimensional Fringe Pattern Profilometry[C]// 2010亚洲光电子会议应用于工业的光学计量学和检验分会场.
摘要
该文针对实时三维条纹图案轮廓测量（FPP）系统提出了一种以质量为导向的快速泛洪期展开算法。提出的方法包括三个步骤：
首先，基于相移轮廓测量（PSP）技术获取相位图，根据包裹相图上的相位方差相邻像素生成质量图；
随后根据质量图，相图分为几个部分，分为快速相变区或平滑相变区；
最后将质量引导的洪水填充相位解包裹算法应用于快速相变区，在平滑相变区采用非引导路径跟随算法。
该方法比传统的非引导路径跟踪算法快得多，并且比非引导路径跟踪算法更鲁棒。进行了实验以验证性能。
质量图
相位展开的关键在于相位图复杂与否。当包裹的相位图平滑且变化缓慢时，通过非引导路径跟踪方法很容易恢复真实相位；然而，对于具有急剧变化或不连续性的包装阶段，任务非常困难。
基于这种情况，人们引入了一种称为质量图的指标，以评估与展开相关的难度的未包装阶段图。
符号定义：
：条纹图案的光强度；
：被包裹的相位图；
：质量图，某个像素的质量参数可以通过相邻像素之间的相位差来测量。
计算公式：
像素（x，y）处相邻像素之间的相位方差可通过下式计算：
where, φ(x, y) is the wrapped phase at pixel (x, y) , and Δφ(x, y)∈[0,2π ] .
质量参数定义如下：
显然，0 ≤ Q(x, y) ≤ 1 ，相位方差 φ(x, y) 越小，质量参数 Q(x, y) 越大。
用上式计算出所有相位的质量参数，最亮为0，最暗为1，结果即为质量图。
非引导路径跟踪算法
就是简单的解包裹路径。
质量引导洪水填充算法
使用非引导路径跟踪方法在相图上逐行或逐列路径执行阶段展开时，如果包装的相位图中存在相位跳跃或噪声，则这些方法无法恢复真相位，这些错误将传播到以下处理后的像素。为了解决这个问题，该文提出质量引导的洪水填充算法。
质量引导洪水填充算法的详细信息如下所示。为了清楚地描述该过程，让我们假设我们有一个光标，其位置指示当前执行相位展开的像素。
第 1 步。首先，找出质量图Q（x， y）上具有最高质量参数的像素。我们假设包装相图上该点的相位值与真实相位相同（或者我们能够解开该点以产生真实相位值）。将光标放在该点上并将该点标记为“已解包”，然后按如下方式开始解包过程。
第 2 步。检查光标周围四个像素的质量参数，即左右像素，上方和下方的像素。找出具有最高质量参数的像素，将光标移动到像素上，然后展开相位值。
第 3 步。设φr（n）表示当前光标点的包裹相，φr（n −1）和φ（n −1）分别表示前一个点的包裹相和解包相。当前游标点 φ（n） 的展开相位可按如下方式确定：
其中，
。完成上述操作后，像素将标记为“已解包”。
第 4 步。检查未包裹像素周围的像素并选择具有最高质量参数的像素并将光标移动到像素上，然后重复步骤 3，直到所有像素都已展开。
质量引导泛洪填充的优点是，相位展开始终按照高质量像素的路径进行，即从像素到下一个像素的方差相对较小。由于相位展开错误更有可能发生在质量较低的像素处，这种质量引导的方法将能够提高相位展开的鲁棒性。
结合
我们提出的方法将非引导路径跟踪和质量引导洪水填充结合在一起。
随后根据质量图，相图分为几个部分，分为快速相变区或平滑相变区；
最后将质量引导的洪水填充相位解包裹算法应用于快速相变区，在平滑相变区采用非引导路径跟随算法。
没啥意思~