基于单调光顺的光栅相位误差校正算法提升测量精度

本文主要探讨了光栅投影测量系统中的一项关键问题——相位误差校正。光栅投影测量是基于光栅结构的精密测量技术，其中相位信息的准确度直接影响测量精度。传统的测量方法可能会受到投影仪伽马非线性等因素的影响，导致相位误差。作者提出了一种新颖的算法，即基于最小二乘法的单调光顺算法，针对光栅图像的相位单调增长特性进行设计。 在研究中，首先详细解析了光栅图像的相位单调特性，这是一种重要的物理现象，意味着光栅图像中每个周期的相位变化是单向且连续的。利用这个特性，作者构建了一个约束条件，通过改进传统最小二乘拟合方法，将单调性作为校正准则，对原始的绝对相位图进行校正。这种方法的主要优势在于它能够有效地抑制由于投影仪非线性引起的相位不一致性，实验结果显示，相比于传统方法，该算法能够显著降低相位误差，误差减少超过60%。 校正后的绝对相位图表现出高度的光滑性，这意味着相位分布更加平滑，减少了高频噪声的影响，从而提高了测量数据的可靠性。这种改进对于需要高精度测量的应用，如精密机械制造、光学设计以及微电子等领域具有重要意义。 总结来说，本文的主要贡献在于提供了一种有效的方法来校正光栅投影测量中的相位误差，通过最小二乘法和单调光顺策略，提升了测量系统的稳定性和精度。这对于提高整个光栅投影测量系统的性能和应用范围具有实际价值。