[发明专利]三维傅里叶变换胸腹表面测量方法

权利要求书

1.三维傅里叶变换胸腹表面测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤a、向正在呼吸运动的胸腹表面投射频率分别为f1、f2和f3的条纹图像，并使用相机采集条纹图像，所述条纹图像包括x方向变量、y方向变量和时间t变量；

步骤b、分别对步骤a得到的三幅条纹图像进行三维傅里叶变换；

步骤c、分别对步骤b得到的三个三维傅里叶变换结果进行三维高斯滤波；

步骤d、分别对步骤c得到的三个三维高斯滤波结果进行傅里叶逆变换，提取包裹相位；

步骤e、对步骤d得到的三个结果进行相位展开，获得绝对相位；

步骤f、采用三角法原理，将绝对相位转化为高度信息。

2.根据权利要求1所述的三维傅里叶变换胸腹表面测量方法，其特征在于，三维高斯滤波器为

$H(f_x,f_y,f_t)=e^{-\[{(f_x-f_{x0})}^2/2{\mathrm{\σ}}_x^2+{(f_y-f_{y0})}^2/2{\mathrm{\σ}}_y^2+{(f_t-f_{t0})}^2/2{\mathrm{\σ}}_t^2\]}$

其中，f_x为与空间二维变量x方向对应的频域分量，f_x0为空间二维变量x方向的中心频率，σ_x为x方向的滤波器宽度；f_y为与空间二维变量y方向对应的频域分量，f_y0为空间二维变量y方向的中心频率，σ_y为y方向的滤波器宽度；f_t为与时间维变量t对应的频域分量，f_t0为时间维变量t的中心频率，σ_t为t方向的滤波器宽度。

3.根据权利要求1所述的三维傅里叶变换胸腹表面测量方法，其特征在于，步骤e所述的相位展开方法如下：

步骤e1、从频率分别为f1、f2和f3的条纹图像中，任意选择两个条纹图像进行相位展开，得到频率为f4的条纹图像；

步骤e2、从频率分别为f1、f2和f3的条纹图像中，选择与步骤e1不同的两个条纹图像进行相位展开，得到频率为f5的条纹图像；

步骤e3、将步骤e1得到的频率为f4的条纹图像和步骤e2得到的频率为f5的条纹图像进行相位展开。

4.根据权利要求3所述的三维傅里叶变换胸腹表面测量方法，其特征在于，将两个具有不同频率的条纹图像进行相位展开的方法如下：

第一幅图像的周期为T1，第二幅图像的周期为T2；某点在第一幅图像中位于第N1个周期，在该周期的相位为P1；在第二幅图像中位于第N2个周期，在该周期的相位为P2；则按照以下公式计算该点在展开图像中的周期和相位：

(T1×(N1-1)+P1)/(T1和T2的最小公倍数)

或

(T2×(N2-1)+P2)/(T1和T2的最小公倍数)

该点在展开图像中的周期为以上公式取整运算，在展开图像中的相位为以上公式取余数运算。