专利名称：基于白光和单色光的混合光学小波变换方法
技术领域：
本发明涉及信息光学技术领域，具体地说，是一种基于白光和单色光的混合光学小波变换方法及其相应的光学小波滤波器构造方法。
背景技术：
小波变换技术具有良好的性能，在图像压缩、信号处理以及图像处理等领域中得到了非常广泛的应用；但是，其应用时的庞大的计算量制约了小波变换应用的进一步推广。因此，将光学方法与小波变换结合起来，形成光学小波变换方法，可以极大地减少小波变换所花的时间，这是很有理论和实用价值的。
目前，光学小波变换已经被用于边缘提取、特征提取、模式识别等领域，显示出很好的应用前景。但是，应用于图像压缩的光学小波变换还没有出现，主要是由于现有的光学小波变换方法存在如下缺点 单色光光学小波变换系统有着其固有的缺点相干噪声和散斑噪声严重，因此单色光光学小波变换的结果总是斑纹重叠，难以不令人满意，噪声问题成了单色光光学小波变换系统发展的严重障碍。
白光光学小波变换系统能够有效抑制相干噪声和散斑噪声，但是，它有两个明显限制一个是系统处理和传递的物理量只能是非负的强度分布，给处理双极性信号和综合双极性脉冲响应造成困难；另一个是该系统理论忽略了衍射效应，结构越精细，衍射越显著，所以用这个系统处理的图像的频率是受限制的，相对于图像的高频部分，它更适合处理图像的低频部分。
与数值计算的小波变换相比，对频域形式的光学小波滤波器有如下特殊的要求频谱面上的光学小波滤波器通常使用胶片或者空间光调制器实现，这要求用于光学小波变换的光学小波滤波器的频域形式应该是非负的实函数；输出面上的采集设备CCD只能反映光强，不能反映相位，这要求光学小波变换的输出结果应该是非负的实函数。但是，现在并没有满足以上要求的光学小波滤波器的构造。因此，无法通过光学小波变换结果进行数值重建，这限制了光学小波变换技术的应用范围。
发明内容
本发明的目的是针对现有电学和光学小波变换方法的缺点，提供一种基于白光和单色光的混合光学小波变换方法，该方法所实现的光学小波变换能够被应用于图像压缩，而且有效地克服相干噪声和散斑噪声，并能以较高的质量由光学小波变换结果重建输入图像。
本发明的具体技术方案是 一种基于白光和单色光的混合光学小波变换方法，包括建立单色光光学小波变换系统和建立白光光学小波变换系统，其要点是还构造一种光学小波滤波器； 将输入图像经由所述单色光光学小波变换系统实现光学小波变换中的高通滤波，得到输入图像小波变换的高通滤波的数值结果； 将输入图像经由所述白光光学小波变换系统实现光学小波变换中的低通滤波，得到输入图像小波变换的低通滤波的数值结果； 由所述高通滤波的数值结果和低通滤波的数值结果，通过小波逆变换的数值算法，在计算机上重建输入图像； 所述光学小波滤波器的构造如下 (1)选择具有对称性质的双正交小波，用于分解的一维尺度函数为φ(x)，小波函数为Ψ(x)； (2)利用张量积方法，由一维小波基构造二维小波基，用于分解的二维尺度函数和小波函数可以通过如下方法求得 低通分解Φ(x，y)＝φ(x)φ(y) 水平高通分解Ψh(x，y)＝φ(x)Ψ(y) 垂直高通分解Ψv(x，y)＝Ψ(x)φ(y) 对角高通分解Ψd(x，y)＝Ψ(x)Ψ(y) 这样得到的Φ(x，y)为时域形式的低通光学小波滤波器，Ψh(x，y)，Ψv(x，y)和Ψd(x，y)是关于某一点对称的，进行适当平移后其傅立叶变换就是实函数； (3)对Ψh(x，y)，Ψv(x，y)和Ψd(x，y)按如下方法处理 以Ψh(x，y)为例，将其按如下方式分拆为两个函数 其中 对Ψ1h(x，y)和Ψ2h(x，y)进行适当平移，使其关于原点对称，得到Ψ1h_shift(x，y)和Ψ2h_shift(x，y)，计算其对应的频域形式的Ψ1h_shift(u，v)和Ψ2h_shift(u，v)，这样计算出来的Ψ1h_shift(u，v)和Ψ2h_shift(u，v)为实函数。
设Ψ1h_shift(u，v)和Ψ2h_shift(u，v)的最大值为Ψmaxh，最小值为Ψminh(如果则令)，对其按如下方法进行归一化 用同样的方法可以由Ψv(x，y)分拆得到Ψ1nv_shift(u，v)和Ψ2nv_shift(u，v)，由Ψd(x，y)分拆得到Ψ1nd_shift(u，v)和Ψ2nd_shift(u，v)。
Ψ1nh_shift(u，v)、Ψ2nh_shift(u，v)、Ψ1nv_shift(u，v)、Ψ2nv_shift(u，v)、Ψ1nd_shift(u，v)和Ψ2nd_shift(u，v)即为所述光学小波滤波器，它们应用于单色光光学小波变换系统中。
利用该系统所得的光学小波变换数值结果可以同经由数值计算得到的小波变换结果一样，被应用于图像压缩。
所述单色光光学小波变换系统中氦氖激光器位于针孔滤波器前方5～15cm处，针孔滤波器位于准直透镜的前焦面处，准直透镜后方5～15cm处安装第一电寻址空间光调制器，该电寻址空间光调制器位于第一傅立叶透镜的前焦面处，该傅立叶透镜的后焦面与第二傅立叶透镜的前焦面汇合在一处，且在此处安装第二电寻址空间光调制器，第二傅立叶透镜的后焦面处安装第一CCD光电耦合器件；所述氦氖激光器、针孔滤波器、准直透镜、第一电寻址空间光调制器、第一傅立叶透镜、第二电寻址空间光调制器、第二傅立叶透镜、第一CCD光电耦合器件在同一轴线上；所述第一电寻址空间光调制器用电缆与第一计算机相连接，第二电寻址空间光调制器用电缆与第二计算机相连接，第一CCD光电耦合器件用电缆与第三计算机相连接。其中 氦氖激光器的型号为虹扬1000，输出功率为35-45mw，偏振比(方向)为1000∶1，发散角≤0.7mrad。
针孔滤波器的型号为GCO-01M，针孔直径为10μm。
准直透镜的型号为GCO-0203M，焦距为400mm，孔径直径为100mm。
第一、第二电寻址空间光调制器的液晶板采用的是SONYlcx038，其分辨率为1024×768，液晶尺寸为14.4mm×10.8mm，象元尺寸为14μm×14μm，刷新频率为60Hz，对比度为400∶1，最高透射率为21％。
第一、第二傅立叶透镜的型号为GCO-0203M，焦距为400mm，孔径直径为100mm。
第一CCD光电耦合器件的型号为cannon EOS 350D，其输出图像最大分辨率为3456×2304，感光元件尺寸为22.2mm×14.8mm。
所述白光光学小波变换系统中氙灯白光光源位于第一成像透镜的前方，氙灯白光光源在该成像透镜的后方的成像面与第二成像透镜的前方2倍焦距平面汇合在一处，且在此处安装第三电寻址空间光调制器，在第二成像透镜的后方紧贴安装第四电寻址空间光调制器，第二成像透镜的后方2倍焦距+Δ距离处安装CCD光电耦合器件；所述Δ为1～20mm；所述氙灯白光光源、第一成像透镜、第三电寻址空间光调制器、第二成像透镜、第四电寻址空间光调制器、第二CCD光电耦合器件在同一轴线上；所述第三电寻址空间光调制器用电缆与第四计算机相连接，第四电寻址空间光调制器用电缆与第五计算机相连接，第二CCD光电耦合器件用电缆与第六计算机相连接。其中 氙灯白光光源的型号为GY-10，输出功率为150W。
第一、第二成像透镜的型号为GCO-0203M，焦距为400mm，孔径直径为100mm。
第三、第四电寻址空间光调制器的液晶板采用的是SONY lcx038，其分辨率为1024×768，液晶尺寸为14.4mm×10.8mm，象元尺寸为14μm×14μm，刷新频率为60Hz，对比度为400∶1，最高透射率为21％。
第二CCD光电耦合器件的型号为cannon EOS 350D，其输出图像最大分辨率为3456×2304，感光元件尺寸为22.2mm×14.8mm。
本发明的工作原理如下 根据白光光学小波变换系统的原理实现低通滤波，均匀散射光源通过第一成像透镜，在第三电寻址空间光调制器上成像，由第四计算机控制将输入图像加载到第三电寻址空间光调制器上，由第五计算机控制将使用本发明提出的构造方法所构造的时域形式的低通光学小波滤波器加载到第四电寻址空间光调制器上，第二CCD耦合器件在距离第二成像透镜的像面Δ处采集输入图像的光学小波变换的低通滤波结果WfΦ＝f(x，y)*Φ(x，y)，并读入第六计算机。
根据单色光光学小波变换系统的原理实现高通滤波，氦氖激光器通过针孔滤波器和准直透镜形成平行光照射在第一电寻址空间光调制器上，由第一计算机控制将输入图像加载到第一电寻址空间光调制器上，通过第一傅立叶透镜实现对输入图像的傅立叶变换，由第二计算机控制将使用本发明提出的构造方法所构造的频域形式的高通光学小波滤波器加载到第二电寻址空间光调制器上，在这里完成输入图像的频谱与频域形式的光学小波滤波器相乘，然后通过第二傅立叶透镜实现对频域相乘结果的傅立叶变换，第一CCD耦合器件位于第二傅立叶透镜的后焦面处，采集输入图像的光学小波变换的高通滤波结果，并读入第三计算机。
以Ψh(x，y)为例做进一步说明，由Ψh(x，y)分拆得到的频域形式的光学小波滤波器Ψ1nh_shift(u，v)和Ψ2nh_shift(u，v)均为非负的实函数，满足空间光调制器的实现要求。由第一计算机控制将输入图像f(x，y)加载到第一电寻址空间光调制器上，先由第二计算机控制加载Ψ1nh_shift(u，v)到第二电寻址空间光调制器上，得到WfΨ1h为非负的实函数，满足CCD耦合器件采集的要求，WfΨ1h由第一CCD耦合器件采集，并读入第三计算机；然后由第二计算机控制加载Ψ2nh_shift(u，v)到第二电寻址空间光调制器上，得到WfΨ2h为非负的实函数，满足CCD耦合器件采集的要求，WfΨ2h由第一CCD耦合器件采集，并读入第三计算机。将WfΨ1h和WfΨ2h做如下运算 由于Ψh(x，y)是关于某一点对称的，因此对WfΨh经过平移和反向，最终可以得到即为输入图像f(x，y)的小波水平高通滤波结果。同理，可得到输入图像的小波垂直高通滤波结果以及输入图像的对角高通滤波结果 利用上述方法，实现了对输入图像的一级尺度的多分辨率分析。可以利用采集得到的输入图像的小波低通滤波结果、小波水平高通滤波结果、小波垂直高通滤波结果和小波对角高通滤波结果，通过电学上的小波逆变换的数值算法，在计算机上重建输入图像。因此，所采集得到的输入图像的光学小波变换结果可以被应用于图像压缩。
本发明与现有技术相比有如下优点 (1)基于光学方法实现小波变换，具有光学信息处理高速、并行和大容量的特征，与电学方法相比较，提高信息处理的速度。
(2)提出了基于白光和单色光的混合光学小波变换系统，利用基于白光光学小波变换系统实现光学小波变换中的低通滤波，得到小波变换的低频分量；利用基于单色光光学小波变换系统实现光学小波变换中的高通滤波，从而得到小波变换的高频分量。在逆变换时，由光学小波变换的数值结果，利用小波逆变换的数值算法重建输入图像。该系统能够被应用于图像压缩，而且有效地克服相干噪声和散斑噪声，并能以较高的质量重建图像。
(3)提出了非负实数形式的光学小波滤波器的构造方法，该方法可以将任何对称的小波基构造成正实数形式的频域光学小波滤波器，从而可以将任何对称的小波基应用于基于单色光的光学小波变换系统以实现光学小波变换，这就避免了当小波频域形式为复函数时相位的问题，大大拓展了光学小波变换的应用中的小波基的种类和数量。
而且使用这种方法构造的小波滤波器实现光学小波变换，可以在计算机上用数值算法重建输入图像，所以该方法可以应用于图像压缩。
图1为本发明的原理方框图。
图2为基于单色光光学小波变换系统(即单色光光学4f系统)结构示意图。
图3为基于白光光学小波变换系统(即白光散焦系统)结构示意图。
图4为标准输入图像。
图5为由本发明提出的滤波器设计方法，利用单色光光学小波变换系统，进行小波分解和重构的结果。
图6为由本发明提出的方法对输入图像进行小波分解和重构的结果。
具体实施例方式 下面结合附图对本发明的实施例做进一步详述 基于单色光的光学小波变换系统的结构如图2所示，氦氖激光器1位于针孔滤波器2前方10cm处，针孔滤波器2位于准直透镜3的前焦面处，准直透镜3后方10cm处，安装第一电寻址空间光调制器4，该电寻址空间光调制器4位于第一傅立叶透镜5的前焦面处，该傅立叶透镜5的后焦面与第二傅立叶透镜7的前焦面汇合在一处，且在此处安装第二电寻址空间光调制器6，第二傅立叶透镜7的后焦面处安装第一CCD光电耦合器件8。氦氖激光器1、针孔滤波器2、准直透镜3、第一电寻址空间光调制器4、第一傅立叶透镜5、第二电寻址空间光调制器6、第二傅立叶透镜7、第一CCD光电耦合器件8在同一轴线上。第一电寻址空间光调制器4用电缆与第一计算机11相连接，第二电寻址空间光调制器6用电缆与第二计算机10相连接，第一CCD光电耦合器件8用电缆与第三计算机9相连接。
氦氖激光器1的型号为虹扬1000，输出功率40mw，偏振比(方向)为1000∶1，发散角≤0.7mrad。
针孔滤波器2的型号为GCO-01M，针孔直径为10μm。
准直透镜3的型号为GCO-0203M，焦距为400mm，孔径直径为100mm。
第一、第二电寻址空间光调制器4、6的液晶板采用的是SONY lcx038，其分辨率为1024×768，液晶尺寸为14.4mm×10.8mm，象元尺寸为14μm×14μm，刷新频率为60Hz，对比度为400∶1，最高透射率为21％。
第一、第二傅立叶透镜5、7的型号为GCO-0203M，焦距为400mm，孔径为100mm。
第一CCD光电耦合器件8的型号为cannon EOS 350D，其输出图像最大分辨率为3456×2304，感光元件尺寸为22.2mm×14.8mm。
如图3所示，所述白光光学小波变换系统中氙灯白光光源12位于第一成像透镜13的前方，氙灯白光光源12在该成像透镜13的后方的成像面与第二成像透镜15的前方2倍焦距平面汇合在一处，且在此处安装第三电寻址空间光调制器14，在第二成像透镜的后方紧贴安装第四电寻址空间光调制器16，第二成像透镜15的后方2倍焦距+Δ距离处安装第二CCD光电耦合器件17；所述Δ等于6mm；所述氙灯白光光源12、第一成像透镜13、第三电寻址空间光调制器14、第二成像透镜15、第四电寻址空间光调制器16、第二CCD光电耦合器件17在同一轴线上；所述第三电寻址空间光调制器14用电缆与第四计算机20相连接，第四电寻址空间光调制器16用电缆与第五计算机19相连接，第二CCD光电耦合器件17用电缆与第六计算机18相连接。
氙灯白光光源12的型号为GY-10，输出功率为150W。
第一、第二成像透镜13、15的型号为GCO-0203M，焦距为400mm，孔径为100mm。
第三、第四电寻址空间光调制器14、16的液晶板采用的是SONY lcx038，其分辨率为1024×768，液晶尺寸为14.4mm×10.8mm，象元尺寸为14μm×14μm，刷新频率为60Hz，对比度为400∶1，最高透射率为21％。
第二CCD光电耦合器件17的型号为cannon EOS 350D，其输出图像最大分辨率为3456×2304，感光元件尺寸为22.2mm×14.8mm。
对输入图像进行光学小波变换的总体方法流程如图1所示，输入图像选用标准测试图像LENA(附图4)，所使用的小波为图像压缩中常用的bior2.2小波(5/3小波)。
本发明提出的光学小波滤波器的构造，构造bior2.2小波(5/3小波)的时域形式的光学小波低通滤波器，将其应用于白光光学小波变换系统以实现低通滤波。均匀散射光源12通过第一成像透镜13在第三电寻址空间光调制器14上成像，由第四计算机20控制将输入图像加载到第三电寻址空间光调制器14上，由第五计算机19控制将使用本发明提出的构造方法所构造的时域形式的低通光学小波滤波器加载到第四电寻址空间光调制器16上，第二CCD耦合器件17在距离第二成像透镜15的像面Δ处采集输入图像的光学小波变换的低通滤波结果WfΦ＝f(x，y)*Φ(x，y)，并读入第六计算机18。
根据本发明提出的光学小波滤波器的构造，构造bior2.2小波(5/3小波)的频域形式的水平高通滤波器、垂直高通滤波器和对角高通滤波器，将其应用于单色光光学小波变换系统以实现高通滤波。氦氖激光器1通过针孔滤波器2和准直透镜3形成平行光照射在第一电寻址空间光调制器4上，由第一计算机11控制将输入图像加载到第一电寻址空间光调制器4上，通过第一傅立叶透镜5实现对输入图像的傅立叶变换，由第二计算机10控制将使用本发明提出的构造方法所构造的频域形式的高通光学小波滤波器加载到第二电寻址空间光调制器6上，在这里完成输入图像的频谱与频域形式的光学小波滤波器相乘，然后通过第二傅立叶透镜7实现对频域相乘结果的傅立叶变换，第一CCD耦合器件8位于第二傅立叶透镜7的后焦面处，采集输入图像的光学小波变换的高通滤波结果，并读入第三计算机9。
以水平高通小波函数Ψh(x，y)为例做进一步说明，由Ψh(x，y)分拆构造得到的频域形式的光学小波水平高通滤波器Ψ1nh_shift(u，v)和Ψ2nh_shift(u，v)。由第一计算机11控制将输入图像f(x，y)加载到第一电寻址空间光调制器4上，先由第二计算机10控制加载Ψ1nh_shift(u，v)到第二电寻址空间光调制器6上，得到WfΨ1h由第一CCD耦合器件8采集，并读入第三计算机9；然后由第二计算机10控制加载Ψ2nh_shift(u，v)到第二电寻址空间光调制器6上，得到WfΨ2h由第一CCD耦合器件8采集，并读入第三计算机9。将WfΨ1h和WfΨ2h做如下运算 由于Ψh(x，y)是关于某一点对称的，因此对WfΨh经过平移和反向，最终可以得到即为输入图像f(x，y)的小波水平高通滤波结果。同理，可得到输入图像的小波垂直高通滤波结果以及输入图像的对角高通滤波结果 根据本发明提出的光学小波滤波器构造，构造bior2.2小波(5/3小波)的频域形式的低通滤波器、水平高通滤波器、垂直高通滤波器和对角高通滤波器，将其应用于单色光光学小波变换系统，采集得到输入图像的小波低通滤波结果、小波水平高通滤波结果、小波垂直高通滤波结果和小波对角高通滤波结果，通过电学上的小波逆变换的数值算法，在计算机上重建输入图像，其结果如图5所示，输出图像与原始输入图像的峰峰信噪比PSNR值为20.3393dB。
利用本发明提出的基于白光和单色光的混合光学小波变换方法及其相应的光学小波滤波器构造，进行小波分解和重构的结果如图6所示，输出图像与原始输入图像的峰峰信噪比PSNR值为23.1047dB。
本发明提供一种基于白光和单色光的混合光学小波变换方法，该方法所实现的光学小波变换能够被应用于图像压缩。与传统的基于单色光的光学小波变换系统相比，它能有效地克服相干噪声和散斑噪声，且由该系统实现的光学小波变换结果重建的图像的质量有明显提高(PSNR值明显增大)。
利用本发明提出的方法，对输入图像进行光学小波变换，得到输入图像的小波变换系数，完成图像压缩的第一步。然后采用本领域常用方法对小波变换系数进行量化和编码，就能完成图像压缩的整个工作。
权利要求
1.一种基于白光和单色光的混合光学小波变换方法，包括建立单色光光学小波变换系统和建立白光光学小波变换系统，其特征在于还构造一种光学小波滤波器；
将输入图像经由所述单色光光学小波变换系统实现光学小波变换中的高通滤波，得到输入图像小波变换的高通滤波的数值结果；
将输入图像经由所述白光光学小波变换系统实现光学小波变换中的低通滤波，得到输入图像小波变换的低通滤波的数值结果；
由所述高通滤波的数值结果和低通滤波的数值结果，通过小波逆变换的数值算法，在计算机上重建输入图像；
所述光学小波滤波器的构造如下
(1)选择具有对称性质的双正交小波，用于分解的一维尺度函数为φ(x)，小波函数为ψ(x)；
(2)利用张量积方法，由一维小波基构造二维小波基，用于分解的二维尺度函数和小波函数可以通过如下方法求得
低通分解Φ(x，y)＝φ(x)φ(y)
水平高通分解Ψh(x，y)＝φ(x)ψ(y)
垂直高通分解Ψv(x，y)＝ψ(x)φ(y)
对角高通分解Ψd(x，y)＝ψ(x)ψ(y)
这样得到的Φ(x，y)为时域形式的低通光学小波滤波器，Ψh(x，y)，Ψv(x，y)和Ψd(x，y)是关于某一点对称的，进行适当平移后其傅立叶变换就是实函数；
(3)对Ψh(x，y)，Ψv(x，y)和Ψd(x，y)按如下方法处理
以Ψh(x，y)为例，将其按如下方式分拆为两个函数
其中
对Ψ1h(x，y)和Ψ2h(x，y)进行适当平移，使其关于原点对称，得到Ψ1h_shift(x，y)和Ψ2h-shift(x，y)，计算 其对应的频域形式的Ψ1h_shift(u，v)和Ψ2h_shift(u，v)，这样计算出来的Ψ1h_shift(u，v)和Ψ2h_shift(u，v)为实函数。
设Ψ1h_shift(u，v)和Ψ2h_shift(u，v)的最大值为Ψmaxh，最小值为Ψminh(如果则令)，对其按如下方法进行归一化
用同样的方法可以由Ψv(x，y)分拆得到Ψ1nv_shift(u，v)和Ψ2nv_shift(u，v)，由Ψd(x，y)分拆得到Ψ1nd_shift(u，v)和Ψ2nd_shift(u，v)。
2.按照权利要求1所述的基于白光和单色光的混合光学小波变换方法，其特征在于所述单色光光学小波变换系统中氦氖激光器(1)位于针孔滤波器(2)前方5～15cm处，针孔滤波器(2)位于准直透镜(3)的前焦面处，准直透镜(3)后方5～15cm处安装第一电寻址空间光调制器(4)，该电寻址空间光调制器(4)位于第一傅立叶透镜(5)的前焦面处，该傅立叶透镜(5)的后焦面与第二傅立叶透镜(7)的前焦面汇合在一处，且在此处安装第二电寻址空间光调制器(6)，第二傅立叶透镜(7)的后焦面处安装第一CCD光电耦合器件(8)；所述氦氖激光器(1)、针孔滤波器(2)、准直透镜(3)、第一电寻址空间光调制器(4)、第一傅立叶透镜(5)、第二电寻址空间光调制器(6)、第二傅立叶透镜(7)、第一CCD光电耦合器件(8)在同一轴线上；所述第一电寻址空间光调制器(4)用电缆与第一计算机(11)相连接，第二电寻址空间光调制器(6)用电缆与第二计算机(10)相连接，第一CCD光电耦合器件(8)用电缆与第三计算机(9)相连接。
3.按照权利要求2所述的基于白光和单色光的混合光学小波变换方法，其特征在于所述氦氖激光器(1)的型号为虹扬1000，输出功率为35-45mw，偏振比(方向)为1000∶1，发散角≤0.7mrad；所述针孔滤波器(2)的型号为GCO-01M，针孔直径为10μm；所述准直透镜(3)的型号为GCO-0203M，焦距为400mm，孔径直径为100mm；所述第一、第二电寻址空间光调制器(4、6)的液晶板采用的是SONY lcx038，其分辨率为1024×768，液晶尺寸为14.4mm×10.8mm，象元尺寸为14μm×14μm，刷新频率为60Hz，对比度为400∶1，最高透射率为21％。所述第一、第二傅立叶透镜(5、7)的型号为GCO-0203M，焦距为400mm，孔径直径为100mm；第一CCD光电耦合器件(8)的型号为cannonEOS 350D，其输出图像最大分辨率为3456×2304，感光元件尺寸为22.2mm×14.8mm。
4.按照权利要求1所述的基于白光和单色光的混合光学小波变换方法，其特征在于所述白光光学小波变换系统中氙灯白光光源(12)位于第一成像透镜(13)的前方，氙灯白光光源(12)在该成像透镜(13)的后方的成像面与第二成像透镜(15)的前方2倍焦距平面汇合在一处，且在此处安装第三电寻址空间光调制器(14)，在第二成像透镜的后方紧贴安装第四电寻址空间光调制器(16)，第二成像透镜(15)的后方2倍焦距+Δ距离处安装第二CCD光电耦合器件(17)；所述Δ为1～20mm；所述氙灯白光光源(12)、第一成像透镜(13)、第三电寻址空间光调制器(14)、第二成像透镜(15)、第四电寻址空间光调制器(16)、第二CCD光电耦合器件(17)在同一轴线上；所述第三电寻址空间光调制器(14)用电缆与第四计算机(20)相连接，第四电寻址空间光调制器(16)用电缆与第五计算机(19)相连接，第二CCD光电耦合器件(17)用电缆与第六计算机(18)相连接。
5.按照权利要求4所述的基于白光和单色光的混合光学小波变换方法，其特征在于所述氙灯白光光源(12)的型号为GY-10，输出功率为150W；所述第一、第二成像透镜(13、15)的型号为GCO-0203M，焦距为400mm，孔径直径为100mm；所述第三、第四电寻址空间光调制器(14、16)的液晶板采用的是SONY lcx038，其分辨率为1024×768，液晶尺寸为14.4mm×10.8mm，象元尺寸为14μm×14μm，刷新频率为60Hz，对比度为400∶1，最高透射率为21％；所述第二CCD光电耦合器件(17)的型号为cannon EOS 350D，其输出图像最大分辨率为3456×2304，感光元件尺寸为22.2mm×14.8mm。
6.一种按照权利要求1所述的基于白光和单色光的混合光学小波变换方法，用于图像压缩的用途。
全文摘要
本发明涉及一种基于白光和单色光的混合光学小波变换方法，还构造一种光学小波滤波器，先将输入图像经单色光光学小波变换系统实现光学小波变换中的高通滤波，得到输入图像小波变换的高通滤波的数值结果；将输入图像经白光光学小波变换系统实现光学小波变换中的低通滤波，得到输入图像小波变换的低通滤波的数值结果；然后由所述高通滤波的数值结果和低通滤波的数值结果，通过小波逆变换的数值算法，在计算机上重建输入图像。该方法所实现的光学小波变换能够被应用于图像压缩。与传统的基于单色光的光学小波变换系统相比，它能有效地克服相干噪声和散斑噪声，且由该系统实现的光学小波变换结果重建的图像的质量有明显提高。
文档编号G02B27/46GK101149488SQ20071009294
公开日2008年3月26日 申请日期2007年11月7日 优先权日2007年11月7日
发明者田逢春, 亮 韩, 立 李, 曾孝平, 冯文江, 唐光菊, 于雯辉, 赛 刘, 姬艳丽 申请人:重庆大学