剪切干涉波前重建算法的研究

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1、中圖分類號(hào)：O436.1學(xué)校代碼：10213UDC：535.4密級(jí)：公開碩士學(xué)位論文剪切干涉的波前重建算法研究碩士研究生：向海波導(dǎo)師：陳明浩教授申請(qǐng)學(xué)位：理學(xué)碩士學(xué)科：運(yùn)籌學(xué)與控制論所在單位：理學(xué)院數(shù)學(xué)系答辯日期：2010年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:O436.1U.D.C:535.4DissertationfortheMasterDegreeinScienceRESEARCHONWAVEFRONTRECONSTRUTIONBASEDONSHEARINGINTERFERENCECandidate:XiangHaiboSupervisor:Prof.Ch

2、enMinghaoAcademicDegreeAppliedfor:MasterofScienceOperationalResearchandSpeciality:CyberneticsAffiliation:DepartmentofMathematicsDateofDefence:June,2010Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文摘要剪切干涉技術(shù)作為一種典型的相位恢復(fù)技術(shù),雖然易于操作,但在已有的重構(gòu)算法和信息完整性等方面還存在著很大的缺陷。隨著科學(xué)的發(fā)展對(duì)測(cè)量技術(shù)提出了更精

3、確的要求，由于波前重建算法是實(shí)現(xiàn)精確、快速重建的關(guān)鍵，則進(jìn)一步研究剪切波前的重構(gòu)算法，提高重建精度具有重要的意義。通過研究已有的剪切干涉方法，發(fā)現(xiàn)剪切相位的采樣值為波前函數(shù)在單一尺度下差值。在單一尺度下想要達(dá)到高精度的重構(gòu)效果則需要小剪切量，但小剪切量則會(huì)降低干涉圖的敏感度?？紤]到小波分析的多尺度分解特性，能夠在高尺度空間利用小波變換的數(shù)據(jù)壓縮特性實(shí)現(xiàn)近似小剪切量的剪切。鑒于此，本文提出基于小波分析模式展開的波前重建算法，利用此算法實(shí)現(xiàn)了一維及二維剪切干涉波前相位重建。同時(shí)，利用提升小波變換對(duì)小波基的優(yōu)化性質(zhì)，以及可根據(jù)波前測(cè)量所需要的精度來決定尺度的范圍和用于小波分解的小波基，提出自適

4、應(yīng)選取小波基的剪切干涉相位重構(gòu)方法。最后，采取仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了基于小波分析算法的可行性。仿真實(shí)驗(yàn)表明，小波變換應(yīng)用于光學(xué)測(cè)量中的干涉相位檢測(cè)等需要高精度重構(gòu)的領(lǐng)域是可能的。在提升算法中，仿真實(shí)驗(yàn)證明了經(jīng)過提升算法優(yōu)化后的小波基同原小波基在重建中精度相比得到了有效提高，這對(duì)提高小波變換的干涉相位重建精度具有一定的價(jià)值。關(guān)鍵詞：剪切干涉；波前重建；小波分析；提升變換-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractShearingInterferenceasatypicalphaserecoverytechniques,it’seasytooperate,butintheexistingre

5、constructionalgorithmsandinformationintegrity,thereisstilladeeplyflawed.Somuchmoreaccuraterequirementsweremadeonthemeasurementwiththede-velopmentofscience.Becausethewave-frontreconstructionalgorithmisaccurateandfastreconstructionofthekey,andisfurtherresearchtheShearingwave-frontreconstruc-tionalg

6、orithm,improvethereconstructionaccuracyisofgreatsignificance.Shearingin-terferencebystudyingtheexistingmethodsandfoundthatthesamplingvalueoftheshearwavefrontphasefunctionofthedifferenceinasinglescale.Butthereisneedasmallamountcutifyouwanttogettheeffectdesiredprecision.It’spitythatthiswillre-ducet

7、heshearinterferogramsensitivity.Takingintoaccountthemulti-scaledecomposi-tionofwaveletanalysisfeatures,itcanbeusedinhigh-scalespatialcharacteristicsofwavelettransformdatacompressiontoachieveasmallcutneartheamountofshea