[发明专利]相位调制数字图像伪彩色编码方法

摘要

本发明公开了一种对灰度图像信号进行数字化相位调制伪彩色编码的方法，采用位相光栅编码法为物理模型，经过数学建模，使光程差随输入灰度图像的密度而变化，找到伪彩色图像强度与原始灰度图像灰度值之间的算子关系，并且总是假定白光光源中仅含有红、绿、蓝3种色光λr,λg,λb，输出面上的光强度则表示为这3种色光输出的非相干叠加。在此假设的前提下提出了一种基于RGB真彩色显示机制的相位调制数字图像伪彩色编码方案，优化解决了灰度与色彩之间的映射关系，为图像及其它信号处理提供了良好的算子选择。这种编码方法灵活性好，得到的各衍射级彩色化图像效果极佳，具有色度丰富、色饱和度好、清晰度高等优点。

主权项

相位调制数字图像伪彩色编码方法，其特征在于它包括以下步骤：(1)根据傅里叶光学原理对位相光栅编码法进行数学建模，采用找到的伪彩色图像强度与原始灰度图像灰度值之间的算子关系作为原始编码公式： I 0 ( x 3 , y 3 ; λ ) = 0.5 + 0.5 cos [ 4.27 λ D i ( x 3 , y 3 ) ] I m ( x 3 , y 3 ; λ ) = 0.2 m 2 + 0.2 m 2 cos [ 4.27 λ D i ( x 3 , y 3 ) ± π ] 其中，λ为入射光波长，I0为输出面零级衍射光强，Im为输出面其他级次衍射光强，Di(x3，y3)为灰度图像的灰度值，i＝1，2，3…；(2)采用Matlab语言对位相光栅编码法中的白光再现过程进行编程实现，具体方案如下：针对红、绿、蓝三基色可以把波长λ分别定义成三个输入变量m_Red、m_Green、m_Blue，每个变量与灰度图像矩阵内的数据组合后被相位算子变换输出对应的三基色光强度，二维灰度图像经过算子三次不同的灰度增强运算后，组合成光强度三维阵列I，各维灰度矩阵分别驱动RGB显示器的对应各色电子枪，输出的便是24位伪彩色图像；考虑到人的眼睛对光的视觉效应，即人眼最为敏感的光是黄绿光，根据相加混色原理，修正三基色在白光合成中的权重系数；为得到单一色彩的伪彩色图像，用余弦算子处理原灰度图像r，g，b三基色，得到I(：，：，1)，I(：，：，2)，I(：，：，3)增强三基色，然后按照权重系数配比出公共对比值w，最终输出由控制参数r，g，b调整后的三基色，可将余弦算子处理的波长控制区数值都固定。