[發(fā)明專利]一種圖像邊緣檢測系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911023102.4
• 申請日: 2019-10-25
• 公開（公告）號: CN110853066A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發(fā)明（設計）人: 馮天華;潘丹平;張衛(wèi);亞歷山大.波特波夫
• 申請（專利權(quán)）人: 暨南大學
• 主分類號: G06T7/13
• 分類號: G06T7/13;G06T5/10;G06T1/00
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 何文聰

本發(fā)明公開了一種圖像邊緣檢測系統(tǒng)及方法，其中系統(tǒng)包括：光調(diào)制模塊，用于采用光線對待檢測圖像進行處理后，輸出加載有圖像信息的載波；超表面模塊，用于接收從預設角度發(fā)射過來的載波，使載波穿過超表面模塊；檢測模塊，用于接收穿過超表面模塊的載波，對接收到的載波進行處理后，輸出圖像邊緣信息。本發(fā)明利用超表面結(jié)構(gòu)對光信號的干涉和衍射等模擬特性進行控制，只需將帶有圖像信息的載波經(jīng)過超表面結(jié)構(gòu)后，即可檢測獲得相應的圖像邊緣信息，極大地提高了圖像邊緣檢測的效率。另外，無需使用兩個透鏡進行傅里葉變換和傅里葉逆變換，極大地減少了體積，更有利于集成化和產(chǎn)業(yè)化，可廣泛應用于圖像邊緣檢測領域。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及圖像邊緣檢測領域，尤其涉及一種圖像邊緣檢測系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

圖像邊緣檢測廣泛應用計算機視覺、模式識別等新興領域，其處理方法主要有以下幾種方式：

1、基于電子設備的信息處理：從外部通過采樣提取相應的模擬信號，然后轉(zhuǎn)化為適合電子設備處理的數(shù)字信號，接著利用電子設備的邏輯電路實現(xiàn)數(shù)值運算，最后輸出為相應的信息。

2、基于透鏡的光信號處理：使用透鏡將相關(guān)信息轉(zhuǎn)換到傅里葉域，然后利用相關(guān)硬件進行傅里葉域處理，最后進行逆傅里葉變換，從而得到對應的目標信息。

利用電子設備進行處理，其電路固有的半導體特性限制了數(shù)據(jù)的運算速度和功耗。例如醫(yī)學圖像處理和衛(wèi)星拍攝等領域要求實時進行海量的數(shù)據(jù)處理，因此傳統(tǒng)的電子設備將難以肩負重任。另外，通過增加計算機的數(shù)量及利用并行計算等技術(shù)可以提高處理數(shù)據(jù)的速度，但是該方案將增加經(jīng)濟成本并帶來能源消耗問題?；谕哥R的光信號處理方法需要用到兩個透鏡進行處理，所以使得整個系統(tǒng)體積較大而笨重，不利于集成。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題之一，本發(fā)明的目的是提供一種利用超表面結(jié)構(gòu)對光信號的干涉和衍射等模擬特性，實現(xiàn)更高效的圖像邊緣檢測系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明所采用的第一技術(shù)方案是：

一種圖像邊緣檢測系統(tǒng)，包括：

光調(diào)制模塊，用于采用光線對待檢測圖像進行處理后，輸出加載有圖像信息的載波；

超表面模塊，用于接收從預設角度發(fā)射過來的載波，使載波穿過超表面模塊；

檢測模塊，用于接收穿過超表面模塊的載波，對接收到的載波進行處理后，輸出圖像邊緣信息。

進一步，所述超表面模塊包括多個呈周期性排布的微納結(jié)構(gòu)重復單元。

進一步，所述微納結(jié)構(gòu)重復單元呈柱狀。

進一步，所述微納結(jié)構(gòu)重復單元由高折射率介質(zhì)制成。

進一步，所述預設角度為30°-46°。

進一步，所述光調(diào)制模塊采用空間光調(diào)制器。

進一步，所述檢測模塊包括光束輪廓儀或幅度檢測器。

本發(fā)明所采用的第二技術(shù)方案是：

一種圖像邊緣檢測方法，包括以下步驟：

采用光線對待檢測圖像進行處理后，獲得加載有圖像信息的載波；

將載波按照預設角度發(fā)射至超表面模塊，使載波穿過超表面模塊；

獲取穿過超表面模塊的載波，并對獲得的載波進行處理后，輸出圖像邊緣信息。

進一步，所述預設角度為30°-46°。

進一步，所述超表面模塊包括多個呈周期性排布的微納結(jié)構(gòu)重復單元。