专利名称:多路滤波假彩色合成的方法和装置的制作方法
本发明是一种现代光学图象处理技术。
现有的单张黑白图象实时显示假彩色的方法，是在白光付立叶光学系统中，采用频谱面加置二维彩色空间滤波器实现的，所获得的假彩色图象低于原图分辨率，彩色层次少;现有的多张图象假彩色合成方法，是采用多路普通投影成象光路系统合成实现的，不能在合成图象的同时进行空间滤波增强处理。
本发明的目的是为处理图象提供一种新的假彩色合成方法和装置。
本发明的目的是以如下方法实现的将一个标准的或变形的白光付立叶光学系统用分光镜分裂成多路(不少于三路)，获得多个(不少于三个)频谱面，在各个频谱面加置不同的光学空间滤波器，并在相应的光路中加置不同的滤色片，然后再用分光镜将多路光合成一路。
当把一张黑白图象放置在输入总光路中，在多路光中分别加置不同的滤色片，并在频谱面加置不同的滤波器，就可在输出图象面显示以空间频率特征增强的假彩色图象。更换多种光学空间滤波器可控制相应的频谱成分，调节各光强衰减片的透光率，能改变假彩色图象的色彩对比。保留一个频谱面不加阻挡，由于迭加第三色原图象，则合成图象成为具有与原图同等分辨率的、色彩丰富的、按频率特征增强的假彩色图象。
当一张彩色图象放在总光路输入图象面上，在多光路中分别加置不同的滤色片，改变各光强衰减片的透光率，在各频谱面放置不同的滤波器，就可在输出象面取得分色图象，分色增强图象或分色滤波后的彩色合成图象。
当多张图象分别放置在各光路的输入图象面上合成假彩色图象时，可同时分别对各张图象进行空间滤波增强处理。
附图画出本发明一种实施例的光路。在准直镜后将一条光路分裂成分别实现付立叶变换的三条对称光路，获得三个频谱面，然后再合成图象。当一张黑白图象放置在输入总光路图象面上，作为一种实例，在一条光路中放置绿滤色片和高通滤波器，在另一条光路中放置红滤色片和低通滤波器，在第三条光路中放置兰滤色片而不加滤波器，则可将单张黑白图象显示为假彩色图象。当三张多波段黑白图象放置在各条光路的付立叶变换成象镜前的输入象面上，输出象成为各波段经过光学空间滤波增强的假彩色图象。
下面结合附图详细说明一种处理单张图象的方法在图中，白光点光源〔1〕发出的光经消色差准直镜〔2〕准直为平行光，垂直入射照明放在总光路的输入图象面上的一张黑白图象〔3〕。白光付立叶变换成象透镜〔6〕与分光镜〔4〕、〔5〕、〔10〕、〔11〕组成第一条光路，将输入象成象在输出象面〔14〕上。绿滤色片〔7〕给定输出象为绿色，光强衰减片〔9〕用来调节输出象的亮度，透镜〔6〕后方焦平面上放置高通滤波园屏〔8〕，在象面〔14〕上的输出象是以绿色显示的原图的高频成分所成象;透镜〔17〕与分光镜〔15〕、〔16〕、〔21〕、〔12〕、兰色滤色片〔18〕、全通滤波的大光栏〔19〕、光强衰减片〔20〕组成第二条光路，在象面〔14〕上呈现兰色显示的原图所成象;透镜〔24〕与分光镜〔22〕、〔23〕、〔28〕、〔13〕、红色滤色片〔25〕、低通滤波器光栏孔〔26〕、光强衰减片〔27〕组成第三条光路，输出象面〔14〕上呈现红色显示的原图低频成分所成象。输出象面上三色迭加获得假彩色合成图象。
上述光学系统的三条对称光路的分光镜可以用分别反红光、反绿光和反兰光的干涉滤光片取代，可以有各自的光学照明系统和独立的输入图象面。
本发明可在处理卫星、航空等遥感图象或电镜、显微镜等图象中对单张图象实现按频率特征的假彩色增强及对多波段图象加以空间滤波处理进行假彩色合成。
权利要求
1.一种在标准的或变形的白光付立叶光学系统中合成假彩色图象的方法。其特征是将一路光分裂成多路(不少于三路)光，获得多个(不少于三个)频谱面，在各个频谱面加置不同的光学空间滤波器，并在相应的光路中加置不同的滤色片，然后再用分光镜将多路光合成一路光。
2.按照权项1所规定的方法，其特征是将一张图象放在输入总光路中，滤色片分别采用红、绿、兰三基色或三补色，空间滤波器只用在两个光路中，第三频谱面不加任何阻挡;将三张图象分别放在三条光路的付立叶变换成象镜前方的输入象面上，在输出象面合成一个图象。
3.按照权项1所规定的方法，一种实现此方法的装置是包括白光点光源〔1〕，准直镜〔2〕，分光镜〔4〕、〔5〕、〔15〕、〔16〕、〔22〕、〔23〕、〔10〕、〔11〕、〔12〕、〔21〕、〔13〕、〔28〕，付立叶变换成象镜〔6〕、〔17〕、〔24〕、滤色片〔7〕、〔18〕、〔25〕，空间滤波器〔8〕、〔19〕、〔26〕，光强衰减片〔9〕、〔20〕、〔27〕的多路彩色合成装置。其特征是上述光学器件组成多路(不少于三路)对称的光路;三条对称的光路由一条总光路分出，又合成一条总光路。
4.按照权项3所规定的装置，其特征是三条对称光路的分光镜可以用分别反红光、反绿光和反兰光的干涉滤光片取代;可以有各自的光学照明系统和独立的输入图象面。
专利摘要
本发明是一种现代光学图象处理技术。为实现假彩色处理，采用多组分光镜将单一白光付立叶光学系统分裂为多路(不少于三路)，获得多个(不少于三个)频谱面，并在各频谱面放置不同的空间滤波器，在相应的光路中加置不同滤色片。可将单张黑白图象显示为按空间频率特征增强的假彩色图象；可对单张彩色图象进行分色或分色滤波增强合成；亦可将多张图象合成为同时进行空气滤波处理的假彩色图象。
文档编号G02B27/46GK85100002SQ85100002
公开日1986年5月10日 申请日期1985年4月1日
发明者胡国华, 杨治贵, 张幼文 申请人:航天工业部第二研究院二零七所, 上海交通大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan