【外差法】外差方法 |光外差探測 |

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思路:只要在光柵視野範圍內,存在一個週期,那麼相位值座標一一應了。

外差法 Play

我相信有這種想法人肯定不止我一人,所以我大佬論文和博客,結合自己理解,多頻外差法公式原理一步步推導過程分享給大家!​ 李中偉博士論文中四步相移例,通過四步相移算法,計算出相位主值: ​ 相移法計算相位主值如圖所示: ​ 圖中可以看出,相位主值

ϕ

x

,

y

)

\phi(x,y)

ϕ(x,y)應有有多個x解(y應多個x解),此時相位主值整個測量空間唯一,由此通過相位主值來確定位置座標無法實現,需要找到一種算法去確定相位主值處哪個週期內,即n=?。
外差法

思路:只要在光柵視野範圍內,存在一個週期,那麼相位值座標一一應了。

實現:已知多個頻率條紋應相位主值,通過頻率相位主值相差構造出頻率假想條紋,通過調整條紋頻率,使得一個週期佔用像素數(可以理解波長)於於整個視場,那麼可以通過相位來獲得唯一座標值(x或者y值).​ 外差原理是指兩種頻率相位函數

ϕ

1

(

x

,

y

)

\phi_1(x,y)

ϕ1​(x,y) 和

ϕ

2

(

x

,

y

)

\phi_2(x,y)

ϕ2​(x,y)疊加得到一種頻率相位函數

ϕ

1

2

(

x

,

y

)

\phi_12(x,y)

ϕ1​2(x,y)。
外差法
三頻率外差例,定義,頻率可以理解成: 其中公式中L條紋方向空間,即視場 所以波長定義,可以計算出三個頻率實際波長,圖像上理解個週期佔用像素數 外差原理,可以計算出新波長: 這裏可以看出,三個頻率可以得到一個波長於L合成條紋,即波長佔滿整個視場,那麼解決了相位值和座標值一一對應難點,整個光柵範圍內,存在一個週期!(以上是我個人理解,是空間頻率知道是否,大家參考!)目的:計算出相位主值所在週期數n,恢復頻條紋相位,解包裹。

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外差法

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延時自外差法測量激光線寬及其相位噪聲功率譜

(下圖藍色即為相位展開後)原因:選擇頻率條紋進行相位解包裹,信噪比,精度。

想要求頻率週期數,可以結合以下圖理解:紅色虛線對應兩個三角形,其中:那麼週期數n1可以得到,展開相位除以一個週期(2pi):