[发明专利]一种基于光学方法的多彩色图像压缩及解压缩方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于光学方法的多彩色图像压缩及解压缩方法及装置，该压缩和解压方法通过依次提取彩色图像，并对提取图像的RGB灰度图的像素值进行分类；利用特定色彩的排序，将彩色图像转变成带有颜色信息的灰度图像，然后利用闪耀光栅对图像进行θ调制，得到多幅灰度图像的叠加图像，完成图像压缩；对叠加图像进行傅里叶变换后得到对应的衍射光斑，利用特制空间滤波器对衍射光斑进行依次滤波，获得灰度图像，依据对应的RGB矩阵，得到彩色图像的RGB灰度图像，合成彩色图像。本发明所述方案中的压缩和解压缩操作简单，将三个通道变成一个通道操作，节省操作设备，减少运行时间，降低成本，能够广泛运用于彩色图像存储﹑加密及传输领域中。

技术领域

本发明属于图像处理领域，特别涉及一种基于光学方法的多彩色图像压缩及解压缩方法及装置。

背景技术

随着信息技术的快速发展，对存储、传播、处理和利用的信息量在急剧增加。图像作为信息传输的重要方式，在信息存储和通信领域中有着非常重要的应用。生活中大多物体都呈现彩色，且彩色图像将不同的色彩和亮度组合起来包含丰富的信息，可以描述更加丰富的内容，随着成像设备和计算机技术的快速发展，越来越多的应用场合需要对彩色图像进行处理和分析，因此彩色图像加密与存储技术有很大的研究价值及空间。近年来，基于灰度图像存储技术相对比较成熟，但是对于彩色图像的加密与存储相比灰度图象在运行时间和操作设备上都要花费更多，并且仅限于单个或几幅彩色图像的加密与压缩存储，故现有技术中存在存储多幅彩色图像所占空间大，在视频传输中所耗资源较多的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种基于光学方法的多彩色图像压缩及解压缩方法及装置，减少彩色图像所占存储空间，节约成本，解决视频、电影图像等大信息量连续彩色图像的安全存储及传输等难题。

一种基于光学方法的多彩色图像压缩方法，包括以下步骤：

步骤1：对待存储的原始彩色图像进行统一量化，得到量化彩色图像；

所述统一量化是指依次对原始彩色图像的RGB三通道图像上各像素点的像素值除以51处理，并将得到的结果进行四舍五入获得N，将对应像素点的像素值更新为51×N；

量化彩色图像中每一个通道上的像素值取值有六种情况，共有6×6×6＝216种颜色；

步骤2：将量化彩色图像重新编码为灰度级为216的重组灰度图像；

编码顺序为颜色渐变顺序，将RGB值(0,0,0)至(255,255,255)与灰度值1至216一一对应；只要相邻的颜色两两相近，并且保证颜色的变化是一个渐变的过程，就可以将彩色图像恢复出来；

步骤3：对所有重组灰度图像利用闪耀光栅进行θ调制，对调制后的图像进行叠加，得到压缩图像；

其中，不同的重组灰度图像使用不同的闪耀光栅，θ表示光栅的刻槽的倾斜角度，即闪耀光栅的槽型角。

θ调制即利用光栅的分频和空间滤波器的选频来实现复用成像系统的编码；

进一步地，所述步骤2中使用的编码顺序依次为黑、灰、白、红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。

即将量化后的RGB值按照上述顺序依次排列，然后将重新排序后的RGB值依次对应到1-216，如黑色RGB(0,0,0)为排序后的第一个，对应的灰度值为1；白色RGB(255,255,255)为排序后的第6个，对应的灰度值为6；

当存储多幅图像的时候，按照这个顺序对每幅图进行量化编码排序，最后恢复的彩色图像与原始彩色图像相比，色差不会有太大的出入，按照这个顺序排序既能够保证颜色的变化是一个渐渐变化的过程，又不会发生颜色跳变；