[發明專利]圖像處理

在審

• 申請號: 202110972915.9
• 申請日: 2021-08-24
• 公開（公告）號: CN114092757A
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發明（設計）人: J.克里斯馬斯
• 申請（專利權）人: 杜爾利塔斯有限公司
• 主分類號: G06V10/774
• 分類號: G06V10/774;G06K9/62;G06F17/14
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳麗來

公開了對對應于圖像的復數數據集執行復數傅立葉變換的方法。該方法包括接收復數數據集，并以笛卡爾形式在復數數據集中執行第一1D復數傅立葉變換；將復數數據集轉換成極坐標形式，并以極坐標形式壓縮復數數據集；執行復數數據集的行?列變換；解壓縮復數數據集并將復數數據集轉換回笛卡爾形式；以及以笛卡爾形式在復數數據集中執行第二1D傅立葉變換，其中第二1D復數傅立葉變換與第一1D復數傅立葉變換正交。還公開了相應的系統，以及應用于計算機生成全息圖的迭代計算。

技術領域

本公開涉及圖像處理。更具體地，本公開涉及復數圖像數據的二維傅立葉變換的有效實現，以及復數值圖像數據的數據壓縮。具體地，盡管不是排他的，本公開涉及用于全息顯示的圖像數據的處理。

背景技術

從物體散射的光包含振幅和相位信息。可以通過眾所周知的干涉技術在例如感光板上捕獲該振幅和相位信息，以形成包括干涉條紋的全息記錄或“全息圖”?？梢酝ㄟ^用合適的光照射來重建全息圖，以形成代表原始物體的二維或三維全息重建或回放圖像。

計算機生成全息術可以數值模擬干涉過程。計算機生成的全息圖“CGH”可以通過基于數學變換(比如菲涅耳變換或傅立葉變換)的技術來計算。這些類型的全息圖可以稱為菲涅耳或傅立葉全息圖。傅立葉全息圖可被認為是物體的傅立葉域表示或物體的頻域表示。例如，CGH也可以通過相干射線追蹤或點云技術來計算。

CGH可被編碼在空間光調制器“SLM”上，其布置成調制入射光的振幅和/或相位。例如，可以使用電可尋址液晶、光可尋址液晶或微鏡來實現光調制。

SLM可以包括多個可單獨尋址的像素，這些像素也可以被稱為單元或元素。光調制方案可以是二進制、多級或連續的?？商娲?，該設備可以是連續的(即不包括像素)，并且光調制因此可以在設備上是連續的。SLM可以是反射性的，這意味著調制的光在反射中從SLM輸出。SLM同樣可以是透射的，這意味著從SLM輸出的調制光是透射的。

可以使用所描述的技術來提供用于成像的全息投影儀。這種投影儀已經應用于平視顯示器“HUD”和頭戴式顯示器“HMD”，包括例如近眼設備。

發明內容

本公開的各方面在所附獨立權利要求中定義。

在第一方面，提供了一種圖像處理系統，其布置為對表示(即對應于)二維圖像的第一復數數據集執行傅立葉變換。第一復數數據集包括笛卡爾形式的復數值的二維陣列。二維陣列的值表示(即對應于)二維圖像的像素。例如，復數數據集的二維陣列中的每個值包括像素值。每個值以具有第一位數的第一數字格式表示。二維陣列定義表示沿一維的像素的值的第一線性陣列，例如行，以及表示沿另一維的像素的值的第二線性陣列，例如列。當然，將會理解，本文使用的對行或列的引用是為了方便，并且線性陣列和行/列之間以及行/列和圖像的各個維度之間的分配是任意的，術語行和列可以互換使用。此外，陣列的一行可以對應于圖像的一列像素，陣列的一列可以對應于圖像的一行像素，反之亦然。

在一些布置中，圖像處理系統包括一個或多個處理器，其布置成執行對應于圖像的第一復數數據集的傅立葉變換，以及存儲可由一個或多個處理器執行的指令的有形非暫時性計算機可讀介質。指令在被執行時使得圖像處理系統執行包括以下的功能：以笛卡爾形式對第一復數數據集的值的每個第一線性陣列執行1D傅立葉變換；將每個傅立葉變換的第一線性陣列的每個值轉換成極坐標形式；將極坐標形式的每個值轉換成具有第二位數的第二數字格式，其中第二位數小于第一位數；通過第一線性陣列將第二數字格式的值存儲在存儲器第一線性陣列中；通過第二線性陣列從存儲器第二線性陣列中讀出值；將從存儲器中讀取的每個值轉換回第一數字格式；將轉換回第一數字格式的每個值轉換回笛卡爾形式；對轉換回笛卡爾形式的值的每個第二線性陣列執行1D傅立葉變換，其中值的傅立葉變換的第二線性陣列用于形成第二復數數據集；以及使用第二復數數據集形成圖像數據。該系統還可以包括控制器，其布置成輸出圖像數據用于顯示。