大幅黑白片实时假彩色化处理的制作方法

专利名称:大幅黑白片实时假彩色化处理的制作方法
本发明是属于“光学信息处理”的应用技术中的一项发明。
目前对有连续多灰度阶的黑白光学透明片进行假彩色编码的光学方法已有许多的报导。如半色调处理，利用光栅编码等方法。但所能处理的透明片尺寸，不能超过付立叶变换物镜的口径，而对大幅面透明片(如15″×12″常用的医学内科胸片)利用上述方法需进行缩小处理，因此对其推广应用，受到了限制。
在查阅的刊物文献中均没发现类似本发明的技术特征。
如美国的;应用光学(AppliedOpties);光学快板(Optiosbetters);应用物理(AppliedPhysios);美国电影电视工程师协会会志有国际光学学会刊物光学通讯(OptiosCommunation)。美国光学学会期刊(JournalofopticalsoceotyofAmerica);光学工程(Optioslengineering)。以及有关光学方面的专刊。
目前在医学、地质学、天文学等学科的研究中急切需要解决对较大幅面的，具有连续多灰度阶的黑白透明片，能直接输入并对其进行实时假彩色编码的技术。因为人眼睛的视觉系统对黑白图象的识别能力较差，只有十几个或几十个灰度等级;而对彩色灰度等级的识别能力可达上千个灰度等级。因此对黑白图象进行假彩色化处理后，就可大大提高了人眼对图象结构届次的区分，增强对图象的判断和识别能力。例如在医学上利用图象的细微结构之类异来帮助医生对患者的诊断。同样这对遥感图片，航空摄影图片等都有相当的应用价值。
本发明的目的为了设计一套能对较大幅面的黑白透明片，可以直接输入并对其进行实时假彩色编码的光学系统。其特征是在4f系统的基础上增加了一组“费涅耳透镜”即附图中FL与“焦阑光学系统”即附图中小孔光栅部和投影物镜PL组成。附图中S为光源，以上从S到P1面为大幅面透明片的直接输入系统。其中PL是照明大幅透明片T的;P与PL组成远心光路，使大幅透明片T上每一点的主光线经该系统后均平行于光轴，并使透明片T成象在输入平面P2处。同时在输入面P1上用了一个编码器即附图中GG来进行编码。这和一般4f系统(即附图中从P1到P3)的输入面被平行光照明透明片的情况是相似的。比缩小的透明片的象反应了原透明片的空间频率和密度分布情况。该投影就作为白光处理的输入物体，此缩小的透明片图象真空地反应了原透明片图象的空间频率和密度的分布情况。这与经处理后的大幅胸片图象相比，用彩色胶片接收或用闭环彩色电视显示，均可得到照度强而清晰的假彩色图象。这就解决了大幅面黑白透明片不用进行预处理，即可直接输入到4f光学系统中进行假彩色编码。这样对研究分析有关医学、地质学、天文学等学科中的大幅黑白透明片以及遥感图片，航空摄影图片提供了方便可靠的仪器设备。
本发明还引用了“位相型全息光栅”作为编码器，即附图中GG，对投影的图象做调制进行编码。其特征是用“位相型全息光栅”将其衍射能量从零阶分布到所需的阶次上去。通过输入与输出的光强之间的变化关系，可在输出光强中突出物体的某些频率等级达到合成图象增强的目的。也就是在“位相型全息光栅”衍射的每一级次上都包含了物体的全部频谱信息。当选取n阶衍射时，将有n个极大值，相应于这些极大值对应的物体频率输出有极大的增强。而对n个极小值输出则为零。若使不同的衍射级次赋予不同的颜色，增强了眼睛的识别能力，便于对其分析研究。
例如1从患者胸部侧位X光黑白片图象中可见左肺中部有结节状阴影，直径约2.5厘米。而从该片的假彩色图象中可见阴影周边参差不齐，呈短粗毛剌状，周围有一圈彩色较淡的阴影与镜下所见肺萎陷完全一致。肿块内有不规则大片状彩色变淡区与病理切片，镜检所见之坏死区相吻合。
例2从患者胸部正位的X光黑白透明片的右肺上部可见有椭园形块影，边缘不规则，似有较长毛剌状阴影。从临床及X线检查有肺癌的可能。但是从该片的假彩色图象观察可见右肺上部阴影呈片状分布而不成块状，内部彩色浓淡不同，指示结构密度不同，周边模糊，有长剌突出，为右上肺炎所致。经抗炎药物治疗，三周后病变消失。
权利要求
1.本发明属于“光学信息处理”的应用技术。应用了公知的“连续多灰度阶的黑白透明片进行假彩色编码”的4f光学系统。本发明的特征在于能使较大幅黑白透明片直接输入并对其进行实时假彩色化处理的光学系统。
2.按权利要求
1所说的能使较大幅面黑白透明片直接输入系统其特征在于是用一组“费涅耳透镜FL与焦阑光学系统(P与PL)组成的图象直接输入光学系统。
3.按权利要求
1所说的实时假彩色化处理其特征是用了“位相型全息光栅”做为假彩色化的编码器件。
专利摘要
本发明属于“光学信息处理”的应用技术。 用白光作光源，把大幅透明片直接输入到系统中 并对其进行实时假彩色编码的仪器设备。
文档编号G03B42/00GK85100013SQ85100013
公开日1986年1月10日 申请日期1985年4月1日
发明者张以谟, 孙学珠 申请人:天津大学