我院教师团队在快速高精度随机相移算法的研究方面取得进展，设计了一种基于先进主成分分析法和李萨如椭圆拟合法的两步随机相移算法。相关成果以“Phase extraction from two randomly phase shifted interferograms by combining advanced principal component analysis and Lissajous ellipse fitting”为题，于2020年5月发表在Optics and Lasers in Engineering杂志上。

选取不同相邻像素点时，APCA-LEF的相位误差分布图

相移干涉术广泛应用于光学检测，对于固定的干涉仪和环境来说，相移干涉术的性能主要取决于相移算法。传统的定步长算法如三步、四步及五步算法等对相移器、光源频率的不稳定、振动及空气扰动误差等引起的相移误差非常敏感，因此科学家们对随机相移算法开展了广泛的研究。随机相移算法分为迭代算法和非迭代算法，迭代算法精度高，但费时，而非迭代算法省时，但精度低。对于在线检测来说，精度和速度同样重要，因此张宇老师团队研究了一种非迭代的高精度相移算法。

本工作通过相邻像素点参与到主成分分析过程中，实现了精度的大幅度提升，适用于大噪声的环境，然后利用李萨如椭圆拟合法求出待测相位，解除了主成分分析法需要三幅及以上相移值分布均匀的干涉图的限制，该算法只用两幅随机相移干涉图就实现了相位提取，解决两步相移算法需要滤波的难题，它对精度的提升以及计算时间的控制使得它更适用于高精度的在线检测。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.optlaseng.2020.106134