强的调制很微弱则对于均匀单色光可令这两点的实振幅Fxy≈Rxy≈1故上式可简化为hxy4cos2φxyxy2
f2Ξ收稿日期2003205214
修订日期2003211211基金项目中国工程物理研
究院应用电子学研究所所长基金资助课题SJ0111004作者简介易亨瑜1969男硕士高级工程师从事激光技术研究绵阳91921012信箱。由2式得知干涉条纹的明暗位置是由输入图像相位决定的。2图像分割对于一幅已存在的图片通过强度2相位的转换将图像的强度信息转换成其伪相位信息并显示在滤波器上用均匀相干光源照明该滤波器在接收屏上产生干涉条纹。然后对干涉图进行二值化从而得到原图像的边缘。我们对上述过程进行仿真计算模拟这种基于光学干涉原理的图像分割过程其中利用公式2对滤波器进行逐点计算模拟均匀光束通过滤波器后的光学干涉结果。根据图像处理理论该图像分割算法有三个关键点。1图像强度到位相的转换。在理论上强度2相位的转换曲线可以选择线性函数、幂函数、指数函数、对数函数等。在实际运用中可用滤波器实现图像的强度2相位的转换以减少中间环节加快图像分割速度。为了便于硬件实现我们采用公式3将图像强度Ixy中0255灰度级线性地转换为02π的相位Wxy有Wxy4πqIxyIi
IxyImax3式中Ii
Imax分别为输入图像中的最小值和最大值q为调节参数。2干涉源的选取。简便起见假设只有相邻两点才存在干涉现象这在硬件上可通过控制实验参数来实现。对于相邻两点的干涉从图像处理理论上在滤波器
f上选取干涉源应遵循以下原则在水平方向取相邻两点以获得水平朝向的边缘在垂直方向取相邻两点以获得垂直朝向的边缘在水平和垂直两个方向取相邻点以获得两个朝向的边缘。3阈值分割。阈值选择有很多方法一般是以图像直方图为基础进行图像灰度分割。图像的直方图为prlimN→∞
rN4式中N为图像内像元总数
r为灰度级为r的像元数。把图像的灰度分成不同的等级然后用设置灰度门限的方法去确定物的边界。该灰度门限可以通过贝叶斯判据、最小错误分割法2等来确定。为了比较分割效果我们选择传统的微分算子对相同的输入图像进行处理。对于一个连续的图像函数fFig2图2Sobel算子模板Sobeloperatortemplate
xy它在位置xy的梯度可以表示为fxy5f5x5f5y5传统的边缘检测常借助空域微分算子进行通过将其
模板与图像卷积完成。用于图像分割的算子很多效果较好的是Sobel算子3其模板如图2所示。运算时将模板在图像上移r