Способ выделения малоконтрастных элементов изображения

 

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

2016 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (191 (11) (51)4 С 06 К 9/38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3950065/24-24 (22) 04.09.85 (46) 23.02.87. Бюл, Р 7 (71) Харьковский государственный университет им. А.М. Горького .(72) А.Б. Согоконь (53) 681.391.19(088.8) (56) Кольер Р., Беркхарт К., Лин Л.

Оптическая голография. - M.: Мир, 1973, с. 429-470.

Оптические и оптико-электронные методы обработки изображений и сигналов./Под ред. С.Б. Гуревича и

В.К. Соколова, 1982.

Усиков А.Я. и др. Вестник АН УССР, 1977, Р 10, с. 47, (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ МАЛОКОНТРАСТНЫХ

ЭЛЕМЕНТОВ ИЗОБРАЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к области оптической обработки информации и может быть использовано в биологии для выделения малоконтрастных деталей иэображений при исследовании прозрачных препаратов, в астрофизике при обработке астронегативов, в физике при аналиэе 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 иэображения. 3 ил. С

12920 (1)

A — h =kIpH„„— klgH, где — длина волны максимума отра жения (цвет иэображения);

, — длина волны насыщения, Н вЂ” величина экспозиции;

Н вЂ” величина экспозиции, при комакс

40 торой выступает насыщение, коэффициент пропорциональности.

Сущность способа заключается в следующем.

Экспериментально установлено, что липпмановские фотографии, зарегистрированные на слоях бихромированной желатины, обладают свойствами, существенно отличными от свойств обычных липпмановских фотографий, полу50 ченных на галогенидосеребряных эмульсиях. Главное отличие заключается в том, что период интерференционной структуры, зафиксированный в слое, зависит не только от длины волны падающего излучения, как в обычной липпмановской фотографии, но и от величины экспсзиции. Это приводит к тоИзобретение относится к оптической обработке информации и может быть использована для выделения малоконтрастных элементов изображения, например, в биологии при исследовании про-- 5 зрачных препаратов, в астрофизике при обработке астронегативов, в физике при анализе электронных микрофотограмм и др.

Цель изобретения — повышение точ- >О ности способа за счет увеличения контрастности элементов изображения и количества уровней квантования плотности изображения.

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.3-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

16 2 му„ что участки изображения, на которые падает излучение с одной и той же длиной волны, но с разной интенсивностью, 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 изображечия с плотностью обрабатываемого изображения следует из уравнения (1) при подстановке в него следующих соотношений: где J — интенсивность света, падающего на носитель с обрабатываемым изображением;

D — плотность вуали обрабатываемого изображения;

D — плотность изображения; — время экспонирования, и имеет вид (2)

Цв ет получен но го из обр аже ния не связан с цветом фотографируемого изображения, поэтому его называют псевдоцветным. Освещая полученное псевдоцветное изображение белым светом и осуществляя спектральную фильтрацию отраженного или прошедшего через него излучения, выделяют участки липпмановского изображения, которые имеют одинаковый цвет.

Допустим, что преобразование плотности изображения в цвет происходит по закону, представленному кривой i, 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 ь отраженного или прошедшего через псевдоцветное изображение света, выделяют участки одинакового цвета, которые соответствуют участкам образ 12920 батываемого изображения, находящимся в интервале плотностей лП (т.е, происходит квантование изображения).

Регистрируя отфильтрованное изо-, бражение, например, на черно-белую фотопленку, получают в результате пространственное распределение вьделенного цветового оттенка (кривая 4, фиг.З). Поскольку при фильтрации вьделяются участки равного цвета,то их 10 интенсивность будет одинаковой по площади обрабатываемого изображения.

Контрастность V вьделенных уровней определяется из соотношения

-и f5

1-10

1+ 10 где D †. плотность липпмановского ! изображения на вьделенной при фильтрации длине волны. 20

При изменении П, от 1 до 2 контрастность изменяется от 0,82 до 0,98, т.е. вьделенные 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 лийпмановского изображения (полушириной спектров отражения) и величиной ь и может достигать 100. 35 Таким образом, согласно предлагаемому способу осуществляют следующие операции: проецируют обрабатываемое изображение на слой бихромированной желати-40 ны, в результате чего происходит пре!

6 образование плотности изображения в цветное изображение в виде липпмановской фотографии этого изображения, освещают полученное псевдоцветное изображение белым светом, осуществляют спектральную фильтрацию отраженного или прошедшего через него света, регистрируют отфильтрованные цве" товые сигналы, изображения; по полученным отфильтрованным сигналам судят о распределении цветовых сигналов, связанных с плотностью исходного изображения.

Формула изобретения

Способ вьделения малоконтрастных элементов изображения, основанный на преобразовании световых сигналов плотности. иэображения в цветовое изображение и фиксации распределения цветовых сигналов на полученном изображении, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности способа за счет увеличения контрастности элементов изображения и количества уровней квантования плотности изображения, регистрируют псевдоцветное изображение путем проецирования исходного иэображения 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 цветовых сигналов на изображении.

1292016

620

I 29201 6

Составитель В. Киселев

Техред Л.Олейник Корректор М. Пожо

Редактор В. Петраш

Заказ 274/50 Тираж 673 П одпис но е

ВНИИПИ 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