光学图像信息处理技术仿真研究

王忠福

【摘要】 光学图像信息处理技术是图像信息处理技术的重要组成部分，相对于其他数字图像信息处理方法结构更加简单，处理效果更加先进，光学图像信息处理技术具有并行高速的处理优点。研究光学图像信息处理技术是图像信息处理技术的核心和关键，与此同时，对这种技术的研究有利于仿真实验的有效进行。本文将主要对光学图形信息处理技术进行研究和探讨，从而促进仿真实验的顺利开展。

【关键词】 光学图像 信息处理技术 仿真研究

光学图像信息处理技术一般可分为相干光图像信息处理和白光图像信息处理，相干光图像信息处理是指基于光学频谱分析，利用傅里叶综合技术，借助空间滤波技术对光学信息技术进行处理的过程，主要应用于图像边缘增强，图像识别、图像复原等。白光图形信息处理技术主要是指以微小的光源尺寸提高空间相干性，并在输入面上引入光栅提高时间相干性，并在一定程度上保留相干光信息处理的特征，相干光信息处理和白光图像信息处理采用的光源不同，所以处理手段自然不同，但在本质上存在一定的共通处，这两种图像信息处理技术都有利于对光学图像信息技术进行仿真研究。

一、光学图像信息处理技术

1、图像边缘增强。图像边缘增强可以提高图像的识别能力，主要应用于医学诊断、军事侦查、航空航体、卫星图片等领域，同时，图形边缘增强是图像分割、纹理特征和形状特征等图形分析的前提和基础，图像边缘增强的方式多种多样，主要包括以下几种方法：频域滤波法、光栅光学微分、激光散斑离焦、光学小波变换等等。2、图像相减。图像相减主要是用于监测两种相似图片的差异，从而使我们能够更加清晰准确的研究事物之间的变化规律，如监测病理变化以及监测加工工件的缺陷，或监测大陆变迁、自然灾害等等。相干光学图像相减的方法主要是采用全息法、散斑法、光栅法等[1]。3、图像识别。图像识别是指用于监测和判断一组图像中是否含有某一特定的图像信息，可应用于现实生活中的指纹识别、人脸识别等等，相干光学图像识别的方法主要以匹配滤波相关识别和联合变换相关识别为主。4、反差调整技术。对于反差过大或过小的图像要进行反差调整，反差调整可以在化学加工中合理选用感光材料和加工药液来实现，不仅可以可应用相关技术来进行调整，还可以应用相关掩膜技术来进行。首先要对原图像进行反差测定，在确定膜片反差后，要在加工时密切注意药液和感官材料的选用，从而得到更加符合要求的膜片，进而得到所希望反差的图像。5、图像恢复和假彩色编码。图像恢复是指恢复一个被已知的线性空间不变点扩散函数模型的图像，其模糊的主要原因有几下几点，一是成像系统的像差，二是因为目标和底片是相对运行的，三是由于大气的扰动等，同时，系统分析可以归结为系统传递函数的缺陷。图像恢复通常采用的是逆滤波或解卷积的方法进行恢复[2]。人眼对黑白图像的灰度变化通常情况下最多只能分辨十五到二十个等级，但对于彩色变化一般能分辨几百个等级，所以将黑白图像彩色化，并使彩色图像的特征更加鲜明是当前图形信息处理的重要任务和主要研究课题，假彩色编码就是综合运用编码的方法使黑白图像转换为不同彩色图像的过程，这种方法主要应用于材料分析、医学诊断、军事目标识别等领域。假彩色编码主要以等密度假彩色编码为主。

二、彩色增强技术

2.1多光谱彩色合成

多光谱彩色合成是指将两张或两张以上的不同波段的影像叠掩而形成彩色图像的技术。主要包括以下几种方式。

1.合成仪彩色合成。合成仪彩色合成是由多光谱彩色合成仪完成的，彩色合成分为加色法和减色法彩色合成，加色法彩色合成是指把同步获得的不同波段的黑白单色透明片分别装在投影器上，同时配上不同颜色的滤光片，将投影的相应影像准确的重合在一起，从而得到一个彩色的影像。2.分层曝光彩色合成法。分层曝光彩色合成法是指在彩色放大机上将三张蓝、绿、红多光谱负片分别配以蓝、绿、红滤光片，分三次对同一彩色相纸曝光而得到的彩色合成片。这种方法能够保证三个影像的重叠精度，加大合成的成功准确性和精确性。3.染印法彩色合成。染印法彩色合成是指应用彩色减色原理来进行的，它是利用多光谱负片拷贝出浮雕正片，再用黄、品、青三种燃料分别染色，然后转印在白纸上，从而形成彩色合成影像[3]。

2.2彩色密度分割法

彩色密度分割主要是在彩色密度分析仪上进行的，指的是将黑白影像的密度值划分为不同等级，同时，将不同等级用不同的颜色表示，这样便会得到一张假彩色密度分割图像。分析仪还能统计出各等级多占面积的百分比。

结语：光学图像信息处理就是指图像的光学增强，光学增强可突出所要识别的目标，同时产生一些模糊信息，并且将黑白图像变为彩色图像，从而使目标的可辨认度增强，同时增大地物间的灰度差别等，进而改善影像的清晰程度，进一步突出影像的一些重要特征，在方便识别影像资料的同时，加强对其所包含的信息进行充分利用。

参 考 文 献

[1]宋湛华.图像信息处理技术在纺织行业应用中的前景[J].纺织导报，2011，05：149-150.

[2]赵庆春，朱建平，赵文杰.光学图像信息处理技术在航空侦察摄影图像处理中的应用[J].影像技术，2012，01：19-22.

[3]纪钢，张小川.图像信息处理及图像数据库模型分析[J].计算机工程与应用，2013，08：64-65.