[發明專利]一種基于分數傅里葉變換的高分辨圖像邊緣增強方法

有效

• 申請號: 202110751917.5
• 申請日: 2021-07-02
• 公開（公告）號: CN113362256B
• 公開（公告）日: 2023-02-17
• 發明（設計）人: 楊昊成;匡華星;王琦
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二四研究所
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06F17/15;G06F17/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于分數傅里葉變換的高分辨圖像邊緣增強方法，其特征在于：

步驟1：計算圖像在逆分數域的強度及相位分布：

(1)根據所需卷積核的大小，確定分數傅里葉變換的階數；如果分數傅里葉變換的階數是α，那么卷積核的大小與普通傅里葉變換情況下卷積核的比為sin²(α)；

(2)原圖像用相位調制進行預處理；

(3)選擇輔助計算的逆分數傅里葉器件，根據階數為(1)中分數傅里葉變換階數相反數的其逆分數傅立葉變換階數，確定物距和像距；設目標圖像為虛物，利用角譜法和傳遞函數計算虛像的強度和相位分布；

步驟2：利用光學調制器件進行光學波前調制；根據步驟1(3)虛像的強度和相位分布，制作光學調制器件；用入射光束照射該器件；

步驟3：用成像器件將強度和相位分布成像在成像面上，并在此成像面上放置螺旋相位調制器件進行相位調制；

步驟4：用相位調制器件進行分數傅里葉變換，傳遞函數為exp(jk(x²+y²)/2f)；根據步驟1(1)確定的階數，確定物距與像距；在成像面上，得到邊緣增強后的圖像。

2.根據權利要求1所述的一種基于分數傅里葉變換的高分辨圖像邊緣增強方法，其特征在于：所述步驟1中計算圖像逆分數域強度和相位分布，可采用計算機輔助的方式計算；也可采用任意可實現逆分數階傅里葉變換的器件進行計算。

3.根據權利要求1所述的一種基于分數傅里葉變換的高分辨圖像邊緣增強方法，其特征在于：步驟2中的光學調制器件包括可以實現光學波前調制的超材料、超表面、空間光調制器。

4.根據權利要求1所述的一種基于分數傅里葉變換的高分辨圖像邊緣增強方法，其特征在于：步驟3中的相位調制器件，可以使用透鏡替代。

5.根據權利要求1所述的一種基于分數傅里葉變換的高分辨圖像邊緣增強方法，其特征在于：步驟3中的螺旋相位調制器件，利用厚度的螺旋變化調整光程，從而達到調制波前相位的作用；這一器件也可以使用有相位調制作用的Q-plate、空間光調制器、超材料器件代替。

6.根據權利要求1所述的一種基于分數傅里葉變換的高分辨圖像邊緣增強方法，其特征在于：步驟4中的相位調制器件，可以使用透鏡替代。