專(zhuān)利名稱(chēng)：基于局部高分辨率傅里葉變換的人工制柵幾何相位分析法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種幾何相位分析法，特別涉及人工制柵幾何相位分析法，屬實(shí)驗(yàn)力學(xué)及光學(xué)測(cè)試領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
幾何相位分析法由取tch等人提出，用于計(jì)算晶格的局部變形。2003年取tch等人利用幾何相位法測(cè)量硅原子的位錯(cuò)，測(cè)量精度達(dá)到0.003nm。劉占偉等人在這方面做了大量工作，將幾何相位法應(yīng)用到無(wú)規(guī)則柵格結(jié)構(gòu)的物體變形測(cè)量，并提出了人工制柵幾何相位分析法，具體可見(jiàn)文獻(xiàn)“Liu Z W，Huang X F，Xie H M, et al.Theartificial periodic lattice phase analysis method applied to deformationevaluation of TiNi shape memory alloy in micro scale.Measurement Science andTechnology, 2011，22 (12): 125702.”。人工制柵幾何相位分析法由幾何相位法發(fā)展而來(lái)，其與幾何相位法在計(jì)算方法上相同，其主要步驟為對(duì)變形前后的柵格圖像分別進(jìn)行傅里葉變換，在空間頻域進(jìn)行濾波后進(jìn)行傅里葉逆變換得到初始相位信息，解包裹得到參考相位和變形相位，對(duì)兩幅相位圖求差得到相位差，由相位差計(jì)算得到位移和應(yīng)變。人工制柵幾何相位分析法在實(shí)際應(yīng)用中采用快速傅里葉變換方法，由于空間頻率主值一般不為正整數(shù)，快速傅里葉變換只計(jì)算整數(shù)空間頻率的幅值，由此帶來(lái)誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決快速傅里葉變換難于準(zhǔn)確獲得空間頻率主值造成計(jì)算誤差的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，提出了一種基于局部高分辨率傅里葉變換的人工制柵幾何相位分析法。以單向光柵為例，所述方法具體包含以下步驟:1、一種基于局部高分辨率傅里葉變換的人工制柵幾何相位分析法，其特征在于該方法按如下步驟進(jìn)行:I)、采集一幅未變形的單向光柵圖像作為參考圖像，對(duì)參考圖像進(jìn)行快速傅里葉變換獲得參考空間頻率譜；2)、采集一幅變形的單向光柵圖像作為變形圖像，對(duì)變形圖像進(jìn)行快速傅里葉變換獲得變形空間頻率譜；3)、在參考空間頻率譜中選擇空間頻率主值所在區(qū)間采用下列公式:
權(quán)利要求
1.一種基于局部高分辨率傅里葉變換的人工制柵幾何相位分析法，其特征在于該方法按如下步驟進(jìn)行: 1)、采集一幅未變形的單向光柵圖像作為參考圖像，對(duì)參考圖像進(jìn)行快速傅里葉變換獲得參考空間頻率譜； 2)、采集一幅變形的單向光柵圖像作為變形圖像，對(duì)變形圖像進(jìn)行快速傅里葉變換獲得變形空間頻率譜； 3)、在參考空間頻率譜中選擇空間頻率主值所在區(qū)間采用下列公式:
全文摘要
一種基于局部高分辨率傅里葉變換的人工制柵幾何相位分析法，該方法的步驟首先采集一幅未變形的光柵圖像和一幅變形后的光柵圖像分別對(duì)參考圖像和變形圖像進(jìn)行快速傅里葉變換，獲得參考空間頻率譜和變形空間頻率譜，選擇空間頻率主值所在區(qū)間進(jìn)行局部高分辨率傅里葉變換得到局部高分辨率空間頻率譜；在局部高分辨率空間頻率譜中確定空間頻率主值并以空間頻率主值為中心對(duì)稱(chēng)選取空間頻率值；在所選取的空間頻率值組成的空間頻率譜上進(jìn)行濾波，得到濾波參考頻譜和濾波變形頻譜，然后分別進(jìn)行傅里葉逆變換并求出參考相位和變形相位；利用參考相位和變形相位求相位差，計(jì)算位移和應(yīng)變。本發(fā)明計(jì)算得到的位移和應(yīng)變結(jié)果精度高，計(jì)算時(shí)間短。
文檔編號(hào)G06F17/14GK103218774SQ20131011608
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月3日
發(fā)明者謝惠民, 戴相錄, 王懷喜, 吳立夫 申請(qǐng)人:清華大學(xué)