应用于偏振重构方法中的高精度梯度场积分法

发布时间：2021-08-10 22:29

　　提出一种改进的梯度场积分方法,用于减小偏振重构方法重建透明表面的误差,在模式法的基础上,选取复指数函数作为展开式的基函数,采用更加精确的差分采样模型构建差分与被测斜率之间的关系。为使新模型计算的差分数据满足离散傅里叶变换对于尺寸和周期性的要求,采用反对称扩展与周期性扩展相结合的方法扩展被测斜率数据。通过一系列对比仿真实验去分析提出方法的精度,结果显示其重建后的误差明显低于Frankot-Chellapa算法。为了验证提出的算法在偏振重构方法中的性能,对一个半径为101.89 mm的透镜表面进行了重建实验,提出的方法能够获取较高质量的表面点云数据,相比于Frankot-Chellapa算法的结果（均方根误差为0.129 764 mm）,该方法重建表面的误差（均方根误差为0.017 239 mm）有明显的降低。 

【文章来源】：长春理工大学学报(自然科学版). 2020,43(05)

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

对Zye和Zxe周期扩展的示意图

图3(a）和图4(a）分别是F-C方法重建球面和复杂表面的结果，图3(c）和图4(c）分别是改进的方法重建球面和复杂表面的结果。对于F-C方法，在重建球面时其RMSE等于0.016 626（如图3(b）），在重建复杂表面时其RMSE等于0.010 509（如图4(b））；对于改进的方法，在重建球面时其RMSE等于4.695 5×10-7（如图3(d）），在重建复杂表面时其RMSE等于6.490 3×10-5（如图4(d））。对比RMSE的结果可知，改进的方法在精度方面明显优于F-C方法。图3 F-C和改进方法重建球面时的高度分布和误差

图2 两种表面的高度分布上面仿真的表面是对称区域内的表面，这种表面满足离散傅里叶变换需要的周期性条件。接下来将比较两种方法重建不对称的非周期性表面的结果。仿真表面仍然选取公式（23）和公式（24）表示的表面，但是采样点的区间变为长和宽都为-20 mm到0 mm的方形区域，采样点数目为100×100，图5(a）和图5(b）分别是此时球面和复杂表面的面型图。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于松弛迭代法实现物体三维结构的重建[J]. 赵群,李志宏,杨进华.  长春理工大学学报(自然科学版). 2008(02)
[2]透明物体三维重现技术研究[J]. 顾国璋,岳春敏,李志宏,杨进华.  长春理工大学学报(自然科学版). 2008(01)
[3]基于面反射偏振解析的物体表面形状测定[J]. 岳春敏,韩福利,李志宏,顾国璋,杨进华.  长春理工大学学报(自然科学版). 2007(04)



本文编号：3334898