一种基于对偶分解的三维相位解缠方法技术

本发明专利技术公开了一种基于对偶分解的三维相位解缠方法，包括问题定义和子问题并行求解，本发明专利技术一种基于对偶分解的三维相位解缠方法，提出了一个基于对偶分解的快速求解方法，利用对偶分解将原问题分解为若干可并行独立求解的简单子问题，通过优化对偶问题快速逼近原问题的解，实验表明，该算法在保证相同的求解准确度下，相比于直接优化原问题显著减少了运行时间。

【技术实现步骤摘要】
一种基于对偶分解的三维相位解缠方法
本专利技术涉及领域，尤其涉及一种基于对偶分解的三维相位解缠方法。
技术介绍
三维相位解缠算法假设真实的相位图像在三维空间连续变化，从而确定每个体素的缠绕数，大多数相位解缠算法依赖于Itoh条件，该条件假设相邻体素的真实相位差小于π，由于欠采样、噪声等因素的存在，该条件不一定满足，在低信噪比区域，相位解缠算法往往难以区分相位跳变是否由噪声造成，相位解缠算法主要有局部连续约束和全局连续约束两大类算法，在高信噪比的相位数据上，可以采取计算复杂度较低的基于局部连续约束的解缠算法，区域增长算法(Regiongrowing,RG)是一个常见的基于局部连续约束的解缠算法，该算法通过比较相邻体素的相位差值来确定相位缠绕数，区域增长算法是一类启发式搜索算法，该算法在低信噪比的相位数据上容易出错，如果某一个体素的相位缠绕数因为噪声出现估计错误，则该错误会累积并传递到其它的体素，为了提高区域增长算法的解缠准确度，引入质量图作为区域增长法的引导，质量图是对相位数据噪声水平的一个估计，区域增长算法根据质量图先对信噪比高的区域进行相位解缠，基于局部连续约束的解缠算法对噪声影响本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于对偶分解的三维相位解缠方法，包括问题定义(1)和子问题并行求解(2)。

【技术特征摘要】
1.一种基于对偶分解的三维相位解缠方法，包括问题定义(1)和子问题并行求解(2)。2.根据权利要求书1所述一种基于对偶分解的三维相位解缠方法，其特征在于：问题定义(1)如下：将能量函数E(x)分解为N个子问题{Ei}其中xi是子问题Ei的辅助变量，x|i是x子向量，x|i包含的变量为子问题Ei对应的变量。为了求解优化问题，引入拉格朗日乘子对上式关于x求最小化，得到以下对偶函数其中，N(p)为包含节点p的子问题集合。原能量函数E(x)被分解为N个可以并行求解的独立子问题，其中每一个子问题为。3.根据权利要求书1所述一种基于对偶分解的三维相位解缠方法，其特征在于：子问题并行求解(2)如下：由于子问题的能量势函数满足次模性不等式，采用图切法求解子问题。能量最小化问题包含节点势函数和边势函数，为了简化符号，依然用Ei(xi)表示引入节点势函数后的第i个子问题的能量函数为了利用图切法求解上述能量函数，需要构造一个带有权重的有向图G(V,E)，假设子问题Ei对应的MRF含有N个节点，则图G包含有N+2个节点，图G的N个非终端节点与MRF一一对应，另外两个终端节点为源节点s和汇节点t，图G边的权重根据能量函数赋值，将能量函数的每一个节点势函数和边势函数通过一定的规则依次赋...

【专利技术属性】
技术研发人员：董建武，余肇飞，孙波，司成祥，姜栋，张建松，胡晓旭，张腾，刘健，毛蔚轩，刘云昊，
申请(专利权)人：国家计算机网络与信息安全管理中心，北京大学，
类型：发明
国别省市：北京,11