发明名称 快速图像重构方法
摘要 本发明提出了一种快速图像重构方法,事先通过傅立叶域光学相干层析系统特性对波长信息进行提取,得到一组在波数空间中均匀分布的波长向量,从而得到这个波长向量在CCD中的虚拟位置系数,由离散傅立叶变换补零插值传递函数产生加权系数矩阵,在系统运行时,由加权系数矩阵和采集到的数据进行插值或者对加权系数矩阵进行加窗截断后和采集到的数据进行插值,得到所要求的插值数据。本发明方法简单、易于实现,能够提高傅立叶域光学相干层析数据处理的精度和速度,提高了傅立叶域光学相干层析系统的实时图像重构能力。
申请公布号 CN101660945B 申请公布日期 2013.02.20
申请号 CN200910147925.8 申请日期 2009.06.10
申请人 中国科学院光电技术研究所 发明人 史国华;李喜琪;魏凌;张雨东
分类号 G01J3/28(2006.01)I;G01J3/45(2006.01)I 主分类号 G01J3/28(2006.01)I
代理机构 中科专利商标代理有限责任公司 11021 代理人 王波波
主权项 1.一种快速图像重构方法,包括以下步骤:对衍射光栅(9)通过透镜(10)映射在像素点为N的线扫描CCD(11)上的波长进行准确标定,得到一组在波长空间中均匀分布的波长向量<img file="FDA00001981774300011.GIF" wi="439" he="74" />波长差为Δλ,波长向量在CCD(11)上的实际位置系数为<img file="FDA00001981774300012.GIF" wi="578" he="72" />将在波数空间中、均匀分布在与最短波长λ<sub>1</sub>相对应的波数和与最长波长λ<sub>N</sub>相对应的波数之间的波数向量转换为一组在波长空间中非均匀分布的波长向量<img file="FDA00001981774300013.GIF" wi="430" he="74" />并根据上述波长差Δλ,得到波长向量<img file="FDA00001981774300014.GIF" wi="46" he="64" />的各个波长在CCD(11)中的虚拟位置系数<maths num="0001"><![CDATA[<math><mrow><mover><mi>Index</mi><mo>&RightArrow;</mo></mover><mn>2</mn><mo>=</mo><mo>{</mo><msub><mi>s</mi><mi>n</mi></msub><mo>;</mo><mi>n</mi><mo>=</mo><mn>1,2</mn><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo><mi>N</mi><mo>}</mo><mo>;</mo></mrow></math>]]></maths>根据补零插值传递函数TF(n,s<sub>n</sub>),由<img file="FDA00001981774300016.GIF" wi="551" he="72" />和<img file="FDA00001981774300017.GIF" wi="595" he="74" />产生一个N*N的加权系数矩阵H<sub>N*N</sub>(n,s<sub>n</sub>);在CCD(11)采集到一组数据向量x={x<sub>1</sub>,x<sub>2</sub>,……,x<sub>N</sub>}时,利用加权系数矩阵H<sub>N*N</sub>(n,s<sub>n</sub>),对数据向量x={x<sub>1</sub>,x<sub>2</sub>,……,x<sub>N</sub>}进行插值处理,得到插值后的数据<maths num="0002"><![CDATA[<math><mrow><msup><mi>x</mi><mo>&prime;</mo></msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>s</mi><mi>n</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mo>{</mo><msubsup><mi>x</mi><msub><mi>s</mi><mn>1</mn></msub><mo>&prime;</mo></msubsup><mo>,</mo><msubsup><mi>x</mi><msub><mi>s</mi><mn>2</mn></msub><mo>&prime;</mo></msubsup><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo><msubsup><mi>x</mi><msub><mi>s</mi><mi>N</mi></msub><mo>&prime;</mo></msubsup><mo>}</mo><mo>;</mo></mrow></math>]]></maths>以及对插值后的数据<img file="FDA00001981774300019.GIF" wi="492" he="59" />进行离散傅立叶变换,实现图像重构,其中对插值后的数据<img file="FDA000019817743000110.GIF" wi="492" he="59" />进行离散傅立叶变换后,得到强度相关数据X′(s<sub>n</sub>),并根据下述公式实现图像重构:Intensity=Contrast*(10*log<sub>10</sub>(X′(s<sub>n</sub>)+Brightness_Bias))+255,其中Intensity表示灰度值,Contrast表示对比度,Brightness_Bias表示亮度偏差,如果得到的灰度值Intensity小于0,则为Intensity赋值0;以及如果得到的灰度值Intensity大于255,则为Intensity赋值255。
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