一种基于光学原理的图像压缩及解压缩方法

摘要

本发明提出了一种基于光学原理的图像压缩及解压缩方法，通过提取待处理影像中的图像，并对提取的图像进行灰度处理后，利用闪耀光栅对图像进行调制，利用经闪耀光栅调制的图像中各像素点的振幅和位相分别逐像素点相加后得到合成图像，对合成图像进行傅里叶变换后得到合成图像对应的衍射光斑，利用光斑滤波器对衍射光斑进行逐个过滤，获得解压缩图像；该方法操作简单，成本低，利用常用的凸透镜或者采用计算机虚拟光学4f系统模拟傅里叶变换及逆变换过程即可实现，能够广泛运用于图像压缩及传输领域中，提高了传输效率，经过解压缩得到的图像清晰，恢复程度高，与原始图像的误差较小，有极大的应用空间。

主权项

一种基于光学原理的图像压缩及解压缩方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：依次提取待处理影像中的图像，并对图像进行灰度处理，图像帧数为n，其中n为整数；步骤2：采用闪耀光栅调制步骤1获取的n帧图像；步骤3：将步骤2中被光栅调制的n帧图像的各像素点的振幅和位相按像素点分别逐点相加，获得一幅包含振幅和位相的合成图像；步骤4：将合成图像放置在一个凸透镜的前焦面，利用凸透镜具有二维傅里叶变换的性质，即一束光通过凸透镜，在焦平面上形成到的图像包含这束光的频率空间信息，即在凸透镜的后焦面获得傅立叶变换结果，得到频谱平面的衍射光斑分布图；步骤5：选用光斑滤波器逐个将衍射光斑进行过滤；其中，过滤选用的光斑滤波器个数与步骤4中得到的频谱平面的衍射光斑数量一致，衍射光斑滤波器的位置与衍射光斑的位置分别对应，所述光斑滤波器为通光圆孔；步骤6：依次将过滤得到的衍射光斑单独通过凸透镜，即进行傅里叶逆变换，从凸透镜的后焦面处获得的光强分布即为解压缩图像。