matlab模拟散斑三维重建以peaks函数为物体

散斑三维重建是一种通过激光干涉技术获取物体表面形貌的方法。在matlab中，可以使用Fresnel衍射公式模拟散斑图像，然后通过计算干涉条纹的相位信息来重建物体表面。

下面是使用peaks函数作为物体的散斑三维重建的示例代码：

% 生成peaks函数作为物体
[x,y] = meshgrid(-2:.1:2);
z = peaks(x,y);

% 模拟激光干涉
lambda = 632.8e-9; % 激光波长
d = 10e-3; % 平面波和球面波的距离
L = 5e-3; % 感光板大小
M = 1024; % 图像分辨率
K = 2*pi/lambda; % 波数

[X,Y] = meshgrid(linspace(-L/2,L/2,M));
r = sqrt(X.^2 + Y.^2 + d^2);
E1 = exp(-1i*K*r)./r;
E2 = exp(1i*K*r)./r;
E = fftshift(fft2(fftshift(E1.*fftshift(z))));
I1 = abs(E).^2;
E = fftshift(fft2(fftshift(E2.*fftshift(z))));
I2 = abs(E).^2;
I = I1 + I2;

% 显示散斑图像
figure;
imagesc(I);
colormap(gray);

% 计算干涉条纹相位
phase = angle(E1.*conj(E2));
phase = fftshift(phase);
phase = phase - mean(phase(:));

% 三维重建
[X,Y] = meshgrid(linspace(-L/2,L/2,M));
Z = sqrt(d^2 - X.^2 - Y.^2);
Z(imag(Z)~=0) = NaN;
Z = Z - min(Z(:));
Z = Z./max(Z(:));

figure;
surf(X,Y,Z,phase,'EdgeColor','none');
colormap(jet);
axis equal;

运行代码后，会先生成peaks函数作为物体，并模拟激光干涉得到散斑图像。然后计算干涉条纹的相位信息，并将相位信息作为Z轴高度值进行三维重建。最终结果如下图所示：

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