Способ выделения малоконтрастных элементов изображения Советский патент 1987 года по МПК G06K9/38 

Изобретение относится к оптической обработке информации и может быть использовано для выделения малоконтрастных элементов изображения, например, в биологии при исследовании прозрачных препаратов, в астрофизике при обработке астронегативов, в физике при анализе электронных микрофотограмм и др.

Цель изобретения - повышение точ- ности способа за счет увеличения контрастности элементов изображения и количества уровней квантования плотности изображения с

На фиг. 1 приведены спектральные характеристики липпмановских изображений, полученных при экспонировании слоя бихромированной желатины излучением длиной волны 422 нм; на фиг.

2 - зависимость цвета изображения

(длины волны максимума отражения) от логарифма экспозиции, на фиг.З-- схема, поясняющая процесс преобразования плотности в цветность, При малых экспозициях (фиг.1, цифры возле кривых указывают время экспозиции в секундах) изображение имеет красный цвет и при увеличении экспозиции смещается в синюю область спектра.

Из зависимости, приведенной на фиг. 2, следует, что

,„ -klgH, (1)

где А - длина вол.ны максимума отра-

жения (цвет изображения) 0 длина волны насыщения; Н - величина экспозиции-, Н - величина экспозиции, при , F

торой выступает насыщение;

k - коэффициент пропорциональности.

Сущность способа заключается в следующем.

Экспериментально установлено, чт липпмановские фотографии, зарегистрированные на слоях бихромированной желатины, обладают свойствами, существенно отличными от свойств обычных липпмановских фотографий,, полученных на галогенидосеребряных эмулсиях. Главное отличие заключается в том, что период интерференционной структуры, зафиксированный в слое, зависит не только от длины волны па дающего излучения, как в обычной липпмановсксй фотографии, но и от вличины экспозиции. Это приводит к т

0

5

0

му, что участки изображения, на которые падает излуче} ие с одной и той же длиной волны, но с разной и {тен- сивностью, имеют разный цвет.

Поскольку экспозиция - это произведение интенсивности света на время экспонирования, то при фотографировании обрабатываемого изображения (или излучения, прошедшего через какой-либо носитель, на котором зарегистрировано обрабатываемое изображение) на липпмановской фотографии получится изображение, в каждой точке которого цвет однозначно связан с интенсивностью падающего света, Связь цвета липпмановского изображения с плотностью обрабатываемого изображения следует из уравнения (1) при подстановке в него следующих соотношений:

Н J t , Н J t -10 ,

мокс ° °

где J - интенсивность света, падающего на носитель с обрабатываемым изображением D - плотность вуали обрабатываемого изображения-, D - плотность изображения; t - время экспонирования, и имеет вид

/ -/„- k(D-D ).

(2)

-5

0

5

Цвет полученного изображения не связан с цветом фотографируемого изображения, поэтому его называют псевдоцветным. Освещая полученное псевдоцветное изображение белым светом и осуществляя спектральную фильтрацию отраженного или прощедшего через него излучения, выделяют участки липпмановского изображения, которые имеют одинаковый цвет.

Допустим, что преобразование плотности изображения в цвет происходит по закону, представленному кривой 1, а изменение плотности от координаты обрабатываемого изображения - кривой 2 (фиг. 3). Тогда зависимость цвета изображения от координаты липпмановской фотографии имеет вид, представленный кривой 3. Осуществляя спектральную фильтрацию с помощью интерференционного фильтра или спектрального прибора с полосой пропускания йД отраженного или прошедшего через псевдоцветное изображение света, выделяют участки одинакового цвета, которые соответствуют участкам обра312

батьгааемого изображения, находящимся в интервале плотностей лВ (т.е. происходит квантование изображения).

Регистрируя отфильтрованное изо- , бражение, например, на черно-белую фотопленку, получают в результате пространственное распределение вьще- ленного цветового оттенка (кривая 4, фиг.З). Поскольку при фильтрации выделяются участки равного цвета,то их интенсивность будет одинаковой по площади обрабатываемого изображения. Контрастность V выделенных уровней определяется из соотношения

и -

Т .

где D - плотность липпмановского изображения на вьщеленной при фильтрации длине волны. При изменении D, от 1 до 2 контрастность изменяется от 0,82 до 0,8, т.е. вьщеленные участки (эквиденситы наблюдаются практически с абсолютным контрастом.

Изменение длины волны- фильтрации приводит к изменению уровня квантования, т.е. при этом выделяются другие участки обрабатываемого изображения, имеющие другую плотность. Число уровней квантования определяется спектральной селективностью липпмановского изображения (полушириной спектров отражения) и величиной йД и может достигать 100.

Таким образом, согласно предлагаемому способу осуществляют следующие операции:

проецируют обрабатываемое изображение на слой бихромированной желатины, в результате чего происходит пре

.

5

0

0 5

164

образование плотности изображения в цветное изображение в виде липпма- новской фотографии этого изображения}

освещают полученное псевдоцветное изображение белым светом{

осуществляют спектральную фильтрацию отраженного или прошедшего через него света;

регистрируют отфильтрованные цветовые сигналы .изображения

по полученным отфильтрованным си1- налам судят о распределении цветовых сигналов, связанных с плотностью исходного изображения.

Формула изобретения

Способ вьщеления малоконтрастных элементов изображения, основанный на преобразовании световых сигналов плотности, изображения в цветовое изображение и фиксации распределения цветовых сигналов на полученном изображении, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения точности способа за счет увеличения контрастности элементов изображения и количества уровней квантования плотности изображения, регистрируют псевдоцветное изображение путем проецирования исходного изображения на слой бихромированной желатины, освещают полученное псевдоцветное изображение белым светом, осуществляют спектральную фильтрацию отраженного или прошедшего через псевдоцветное изображение света и регистрируют отфильтрованные цветовые сигналы, по которым судят о распределении цветовьк сиг- , налов на изображении.

.

500

т

30

20

10

SOO -т

Фиг,1

700

700

ЖФиг. 2

Редактор В. Петраш

Составитель В. Киселев

Техред Л.Олейник Корректор М. Пожо

Заказ 274/50Тираж 673Подписное

ВИНИЛИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

ФигЗ

Изобретение относится к области оптической обработки информации и может быть использовано в биологии для выделения малоконтрастных деталей изображений при исследовании прозрачных препаратов, в астрофизике при обработке астронегативов, в физике при анализе электронных микрофотограмм или рентгенограмм. Сущность изобретения заключается в том, что плотность обрабатываемого изображения преобразуют в цвет путем регистрации липпмановской фотографии на слое бихромированной желатины, освещают полученное псевдоцветное изображение белым светом, производят спектральную фильтрацию отраженного и прошедшего через него света и регистрируют отфильтрованное изображение, по которому производят анализ соответствующего определенному значению плотности обрабатываемого изображения. 3 ил. (Л