以matlab中peaks函数为例实现散斑三维重建
时间: 2024-01-27 10:05:29 浏览: 40
散斑三维重建是一种利用激光干涉技术获取物体表面形貌信息的方法。Matlab中的peaks函数可以生成一个二维高斯分布函数,我们可以将其作为模拟的散斑信号,然后利用基于傅里叶变换的相移法进行三维重建。
以下是利用Matlab实现散斑三维重建的步骤:
1. 生成模拟散斑信号
```matlab
[X,Y] = meshgrid(-2:.2:2,-2:.2:2);
Z = 3*(1-X).^2.*exp(-(X.^2) - (Y+1).^2) ...
- 10*(X/5 - X.^3 - Y.^5).*exp(-X.^2-Y.^2) ...
- 1/3*exp(-(X+1).^2 - Y.^2); % peaks函数生成的二维高斯分布函数
```
2. 将二维信号展开成一维信号
```matlab
[m,n] = size(Z);
z = reshape(Z,1,m*n);
```
3. 利用相移法计算相位
```matlab
fft_z = fft(z);
amp_z = abs(fft_z);
% 相移法
dx = 0.2; % 像素间距
k = 2*pi/dx; % 波矢量
phi1 = angle(fft_z(1:end/2));
phi2 = angle(fft_z(end/2+1:end));
phi = phi2 - phi1 - k*(m-1)*dx;
```
4. 重建三维形貌
```matlab
[m,n] = size(Z);
[X,Y] = meshgrid(1:n,1:m);
x = dx*(X - n/2 - 1/2);
y = dx*(Y - m/2 - 1/2);
[X,Y] = meshgrid(x,y);
Z = real(ifft2(amp_z.*exp(1j*phi)));
```
5. 可视化结果
```matlab
figure;
surf(X,Y,Z);
axis equal;
title('3D Reconstruction');
```
这样就可以得到模拟散斑信号的三维重建结果了。