「3D縞パターンプロファイルの迅速な測定のための質量誘導フラッディングフェーズアンラップアルゴリズム」
英語原文: Joe, Chicharo F . 3 次元フリンジ パターン プロフィロメトリー用の高速品質ガイド付きフラッドフィル フェーズ アンラッピング アルゴリズム[C]// 2010 年アジア オプトエレクトロニクス会議における光学計測と産業向け検査。
まとめ
この論文では、リアルタイム 3D 縞パターン形状測定 (FPP) システム用に、品質指向の高速フラッディング期間拡張アルゴリズムを提案します。提案された方法は 3 つのステップで構成されます:まず、位相シフト形状測定 (PSP) 技術
に基づいて位相マップが取得され、ラップされた位相マップ上の隣接ピクセルの位相分散に基づいて質量マップが生成されます。質量マップに対して、位相マップはいくつかの部分に分割され、高速相変化領域または滑らかな相変化領域に分割され、最後に、質量誘導フラッド充填位相アンラップアルゴリズムが高速相変化領域と非誘導パスに適用されます。滑らかな相変化領域では次のアルゴリズムが使用されます。この方法は、従来のガイドなしの経路追跡アルゴリズムよりもはるかに高速で堅牢です。性能を検証するために実験が行われました。
品質マップ
相アンラップの鍵は、相図が複雑かどうかです。ラッピングの位相マップが滑らかでゆっくりと変化する場合、ガイドなしのパス追跡方法によって真の位相を回復するのは簡単ですが、急激な変化や不連続性のあるラッピング位相の場合、この作業は非常に困難です。
この状況に基づいて、アンローリングに関連する難易度のアンラップ ステージ マップを評価するために、品質マップと呼ばれる指標が導入されます。
シンボルの定義:
：縞模様の光の強さ。
: ラップされた位相マップ;
: 品質マップ。特定のピクセルの品質パラメーターは、隣接するピクセル間の位相差によって測定できます。
計算式：
ピクセル (x, y) における隣接ピクセル間の位相分散は、次のように計算できます。
ここで、 φ(x, y) はピクセル (x, y) でのラップ位相、 Δφ(x, y)∈[0,2π ] です。
品質パラメータは次のように定義されます。
明らかに、0 ≤ Q(x, y) ≤ 1 であり、位相分散 φ(x, y) が小さいほど、品質パラメータ Q(x, y) は大きくなります。
上の式を使用してすべてのフェーズの品質パラメータを計算します。最も明るいフェーズは 0、最も暗いフェーズは 1 で、その結果が品質マップになります。
ガイドなしのパス追跡アルゴリズム
簡単な解凍パスです。
品質に基づいたフラッド フィル アルゴリズム
ガイドなしのパス追跡メソッドを使用して位相グラフ上の行ごとまたは列ごとのパスでステージ アンラップを実行する場合、ラップされた位相グラフに位相ジャンプやノイズがある場合、これらのメソッドは真のビットを回復できません、これらのエラーは、次の処理されたピクセルに伝播します。この問題を解決するために、本論文では品質に基づいたフラッド充填アルゴリズムを提案します。
質量誘導フラッドフィルアルゴリズムの詳細を以下に示します。プロセスを明確に説明するために、位相アンラッピングが現在実行されているピクセルをその位置が示すカーソルがあると仮定します。
ステップ1。まず、品質マップ Q(x, y) 上で最高の品質パラメータを持つピクセルを見つけます。パック状態図上のその点の位相値が真の位相と同じであると仮定します (または、点をアンラップして真の位相値を得ることができると仮定します)。そのポイントにカーソルを置き、そのポイントを「アンパック済み」としてマークし、次のようにアンパックプロセスを開始します。
ステップ2。カーソルの周囲の 4 つのピクセル (左右のピクセル、上下のピクセル) の品質パラメータを確認します。最高の品質パラメータを持つピクセルを見つけて、カーソルをピクセル上に移動し、位相値をアンラップします。
ステップ3。φr(n) が現在のカーソル点のラップ位相を表し、φr(n −1) と φ(n −1) が前の点のラップ位相とアンラップ位相をそれぞれ表すものとします。現在のカーソル点 φ(n) のアンラップ位相は次のように決定できます。
その中には、
. 上記を実行すると、ピクセルは「アンラップ」としてマークされます。
ステップ4。アンラップされたピクセルの周囲のピクセルを確認し、最高の品質パラメータを持つピクセルを選択し、カーソルをピクセル上に移動し、すべてのピクセルが展開されるまで手順 3 を繰り返します。
品質ガイド付きフラッドフィルの利点は、位相アンラッピングが常に高品質ピクセルのパスに従うこと、つまり、あるピクセルから次のピクセルへの分散が比較的小さいことです。位相アンラッピング エラーは低品質のピクセルで発生する可能性が高いため、この品質に基づいたアプローチにより、位相アンラッピングの堅牢性が向上します。
結合します
私たちが提案する方法は、ガイドなしのパス トレースと品質ガイド付きのフラッド フィリングを組み合わせたものです。
次に、質量図に従って、相図はいくつかの部分に分割され、高速相転移領域または滑らかな相転移領域に分けられます。
最後に、質量誘導フラッド充填位相アンラッピングアルゴリズムが高速相転移領域に適用され、非誘導経路追跡アルゴリズムが滑らかな相転移領域で使用されます。
意味ないよ～