一种并行加速改进的快速相位解包裹算法

龙 潇，鲍 华，饶长辉，高国庆，周璐春

一种并行加速改进的快速相位解包裹算法

龙 潇1,2,3，鲍 华1,2*，饶长辉1,2，高国庆1,2，周璐春1,2

1中国科学院自适应光学重点实验室，四川 成都 610209；2中国科学院光电技术研究所，四川 成都 610209；3中国科学院大学，北京 100049

针对Miguel等人提出的质量图引导相位解包裹算法中串行运算效率较低的缺点，构造了一种多个低可靠度区块并行合并的改进算法。在满足原始算法设计思想的前提下，对解包裹路径进行重新定义，并根据原始算法的解包裹路径非连续的特性，构建了一种低可靠度区块乱序合并的策略，使得多个低可靠度区块的合并任务可以同时进行。改进算法采用多线程软件架构，主线程负责循环遍历未处理的区块，子线程接收待处理的区块执行合并任务。实验结果表明，改进方法与原始算法的处理结果完全一致，而并行改进策略可有效利用计算机多核资源，使得相位解包裹算法的运行效率提高了50%以上。

相位解包裹；质量引导；路径相关；并行计算；相位测量

1 引 言

在相位测量技术中，直接获取的相位通常为被折叠进[-p,p)区间的包裹相位图，当相位的变化范围超过2p时会出现跳变，形成条纹图案[1]。将包裹相位恢复为连续相位的相位展开技术作为相位测量中不可缺少的关键技术，已广泛应用于自适应光学[2]、散斑干涉成像[3]、核磁共振成像[4]、光栅条纹投影测量[5]以及干涉合成孔径雷达[6]等多个领域。

近年来国内外科研工作者针对解包裹算法做出了大量研究，已经提出了许多相位展开算法。……