Способ преобразования изображения Советский патент 1987 года по МПК G06K9/00 

1

Изобр1 тение относится к автоматик и вычиг.лител11ной .технике и может быть испол1,зг)впно в дру1 их областях для выделении малоконтрастпых детале изображения, например п биологии при- исследовании п11Озрачных препаратов, в астрофизике при обработке астронегатипов, в физике при анализе электронных микроЛотограмм и др.

Цель изобретения - повышение контраста за счет выделения высокочастотных п11остра1 стпе1П ых составляишдах изображения.

Пс1 чертеж пре дгтавлена схема, поясняющая пpe ulaгae fый способ.

При регис1раиии ;п ппмановск11Й фотот рафии на бихромированной желатине про1 сходит однозначное преобразование плотности элементов изображения в цвет. Поэтому выделение ма;то контрастнь;х элементов можно произвести путем П111де.ления соответствующих спектральных состапляюп1,их псевдо пветного изобра лч иия . Располагая псевдотше гнО(;; изображение перед щелью мп 1охрс;матора, возможно повысить точность выделения малоконтрастных элементов ичобра «ения, так как с помощью монохроматора можно выделить излучение в узком с.пект ральном диапазоне. Однако, через щель монохроматора нельзя увидеть всь; изоГ ражение поэтомч для pei nc j panHH выделенных монохромл иче.скнх составляющих по площади всегда изображе1П я нс-обходи- мо перемег ать псевдоцветное изображение перед входной щелью, а регист- рир ю1пу10 среду - за выходно щелью. На получе11ном изображе1П1и будут наблюдаться линии, соответствующие пространственному распределеншо выделен ног О монсхромато1)см цветового оттенка ( эквиденсит..) . /Uui того, чтобы соотнести положение зквиденсит с де- тгглями исходного изображения, необходимо nepeMfiuaTb псевдоцветное изображение и р г пстрирующую среду с оди наковс й ci-соростью в одном п том же направлении перпендикулярно щели монохроматора ,

При выд1;.т:екии монохроматических соста1шяю1; их устанавливают псевдоцветное и;1оОраж(.;ние перед входной щелью MOiioxpo iTOpa, а регистрирую- по. ю та ныходной щелью, затем настраипают моиохроматор на длины волн , о1-1 Х лепяемые из cooTHOuis HHH

5

К Л

А

- КД „.,,, +

ЗП 1

- о

зло .1 ,( 1 )

гд« л о плотность вуали исходного изображения; млксимальмая плотность выделяемых элементов изображения дшша волны,па которой прои ч- водится регистрация липпмановского псердоцветуюго изображения ; d.1 - смещение в длиннополнопую область,постоянное дпя каждого типа слоев бихромирован- Hoii желатины и принимающее значения от О до 80 нм; К - коэффициент про- nopUHOHajTbHOCTn, принимаюпцп значения от 100 до 600 нм/ед плотности; н пе- ремепшют при этом псевдоцветное изображение и регистрирующую среду относительно телей монохроматора.

0

0

5

В тех случаях, когда допустимо (или даже пелесообразно) изменение маспггаба изображения, полученного на выходе монохроматора, по отношению к исходному, то соотношение скоростей 5 и направлений перемещения может быть произвольным. Так, например, на изображениях с большим градиентом пло1- ности пквиденситы получаются очень узкими. Для того, чтобы их расширить (и тем самым повысить точность выделения малоконтрастных элементов) достаточно регистрирующую среду пере- мспичть с большей скоростью, чем псевдодветное изображение (в одном и том же направлении). Этот же :тф- фект (уишрение эквиденсит на участках с болытшм градиентом плотности) может быть достигнут также путем плавной Перестройки монохроматора в процессе перемещения псевдоцветного изображения и регистрирующей среды относительно щелей монохроматора. Изменение направления приводит к об- paTFtoMy явлению: - к сужению эквиденсит на участках с малым градиентом плотности, что также способствует повьанению точности выделения малоконтрастных элементов. Регулируя скорость изменения длины волны, можно изменять степень сжатия эквиденсит ,

Повьшение точности выделения малоконтрастных элементов при перестройке монохрома ора поясняется чертежом. Кривая 1 соответствует зависимости плотности исходного изображения от координаты. Преобразование плотности н цвет осуществляется по линейному закону, представленному

0

5

0

5

.I

кршюй 2. Злнис-.имост. niseTfi от Kooj-i- динаты МП пскпдоцпетпом липпмапов- ском изображении предстаплена кривой 3, Ксли лыде;1еиин монохроматических состарляющих псевдоцветного изображения производится при фиксированно настройке монохроматора, то экниден- сита имеет вид представленный кривой -i. Видно, что в таком случае малоконтрастные элементы выделяются очень плохо. Ксли при перемещении псевдоцветного изображе1П{я вдоль щели происходит перестройка монохроматора, то осуществляется наклонное сканирование изображения и зквиден- сита принимает вид кривой 5. Соот- ветствуюпа1м выбором скорости изменения длины волны можно добиться того, что будет выделяться только один элемент (минимум кривой 5 попадает на одиь элемент, а максимум на другой). Другими С-повами, достигается выделение одного элемента при полном подавлении другого.

Таким образом, в монохроматор в совокупности с остальными отличительными признаками проявляет совершенно необычные свойства: обеспечивает формирование изображений выделенных монохроматических составляюищх псевдоцветного изображения; позволяет тран формировать эти изображения, повьтгая точность выделения малоконтрастнь х элементов изображений; а также обеспечивает управления законом трансформации изображений.

Пример I, Обрабатываемое изображение с диапазоном плотностей Г), 1-0,6 освещает излучением ртутной пампы ДРП1-25П f Д..,„ 436 нм) и с помощью объектива Гелиос-44 пpoeп - руют на слой бихромированной желатины и экспонируют его. Падающая и отраженная волны интерферируют между собой, образуя стоячую волну, которая фиксируется в слое бихромированной желатины. После физико-химической обработки слоя в воде (1-15 мин) и изопропиловом спирте (2-3 мин), получают псевдоцветное изображение, которое перемещают перед входной щелью монохроматора УМ-2 и освещают бельм светом лампы накаливания. Настраивают монохроматор на длину волны 600 нм Затем перемещают псевдоцветное изображение перпендикулярно направлению щели со скоростью 0,1 мм/с, С такой же скоростью за выходной щелью моно. 1

xpoMa jc pa iic)if MtMiiabn Фоч ои.пагтинку ЛОИ-2. После проявления на фотопластинке наблюдан)т распределение составляющей Г1севдоциетно1-о изображения, соответств тощ1;й /утине волтч 600 нм. Затем перестраивают монохроматор на длину волны 610 нм и регистрируют распределение другой составляюп1ей псевдоцветного изображения.

Пример 2, Получают липпма- новское псевдоцветное изображение так, как в примере 1, помещают его перед входной п;елью монохромато-

ра УМ-2, настроенного на минимальную длину волны, определяемую из соотношения ( 1 ) (;1ля плагтинок БХЖ-ВПЗ

д 490 нм при

436 нм,

и

гифемещают одновременно с регистри- РУЮЩей средой перпендикулярно направлению щелей со скоростью 0,2 мм/с. По мере перемещения изображения и регистрирующей среды перестраивают монохроматор так, чтобы к концу про- цесса сканирования он был настроен на максимальную длину волны, определяемую соотношением ( 1 ), в данном случае 650 нм. На полученном изображении участки с положительным градиентом плотности будут уширены, а с отри- цателышм сжаты. При регистрации с обратным изменением длины волны монохроматора (т.е. от 650 нм к 490 нм) все произойдет наоборот. Таким образом, по величине утиирения полос можно определить знак и величину градиентов плотности изображения.

Формула изобретени

40 Способ преобразования изображения, заключающийся в формировании из исхо;и1ого изображения его липпманов- ского образа и выделении его монохроматических составляющих, о т л и45 ч а ю и и и с я тем, что, с целью повьшгения контраста изображения, за счет выделения высокочастотных про- CTpaHCTBeHiUiix составляющих изобр.аже- ния, производят последовательную уз50 кополосную фильтрацию пространственных составляюп1их липпмановского изображения с помощью монохроматора в диапазоне длин волн , определяемом из соотношения:

55

КД

Д зяп + - А

КДма.с А,.

+ Л Л ,

где Д р- плотность вуалп исходного изображения;

Д

Д1ЯНС

максимальная плотность изображения;

длина волны, на которой формируют липпмановское ияобра- жение;

величина аппаратног-о длинноволнового смещения при формировании липпмаиовского изоКражения;

К - коэф|3)иииент пропорциональности,

а отфильтрованные составляюрр1и липп- мановского изображения регистрируют на фотоноситель, передвигая его параллельно, липпмановскому изображению.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в биологии, астрофизике и физике. Целью изобретения является повышение контраста изображения за счет выделения высокочастотных пространственных составляющих изображения. Цель достигается путем формирования липпмановского образца исходного изображения, узкополосной фильтрации его пространственных составляющих с помощью монохрома- тора, регистрации отфильтрованных составляюрщх изображения на фотоноситель при параллельном перемещении относительно липпмановского изображения. Совокупность данных операций обеспечивает не только повышение контраста изображений, но и селективные изменения контраста отдельных элементов изображения. 1 ил. ю сл ОС NU 00 СХ)

Редактор И.Сегляннк

Составитель А.Краснов

Техред И.Попович Корректор М.Пожо

Заказ 3192/50Тираж 670Подписное

BHItMIH Государсгвенногр комитета СССР

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

--- - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - -- - - - - --- - - - -- - - - -- - - ,.„

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