Desempacotamento de fase aplicado à perfilometria óptica

Abstract

Muitas aplicações de imageamento como perfilometria interferométrica ou topografia de superfície por Radar de Abertura Sintética (inSAR) utilizam a análise da informação de fase. Um problema que surge naturalmente decorrente do processo é o empacotamento da fase nos intervalo de -π a π. V. O objetivo do presente trabalho é apresentar uma proposta para desempacotamento bidimensional de fase (2D Phase Unwrapping), com base na teoria de resíduos, que seja eficiente na obtenção de seus valores verdadeiros, quando aplicada a mapas gerados pela técnica de Perfilometria por Transformação de Fourier, utilizada para a obtenção de perfis de superfícies iluminadas com padrões de franjas. Para isso, abordaremos a teoria sobre o desempacotamento e um estudo sobre o impacto dos ruídos no processo, apresentaremos algumas abordagens atuais para a solução do problema, como os algoritmos de inundação (flood-fill), multifrequências e escaneamento rápido de linha (fast scan-line) e abordaremos com maior profundidade a teoria de resíduos aplicada ao desempacotamento de fase em algoritmos de balanceamento de resíduos (branch-cut). Posteriormente, demonstraremos matematicamente nossa proposta por balanceamento de cargas de resíduos e analisaremos os resultados obtidos com nosso algoritmo ao desempacotar mapas de fase criados pela técnica de Perfilometria por Transformação de Fourier sobre padrões de franjas de moiré geradas por cristal fotorrefrativo, padrões de franjas de interferência geradas por interferômetro de Michelson e padrões de franjas gerados por computador e projetados por um projetor digital, analisando o impacto dos ruídos e a eficiência quando comparado a abordagens similares