CN116485829B 基于复振幅滤波拓扑空间微分运算的图像边缘检测方法、装置及复振幅调制模块 （哈尔滨理工大学）

US2021063717A1,2021.03.04基于复振幅滤波拓扑空间微分运算的图像本发明公开了基于复振幅滤波拓扑空间微息的信号光束通过第一块傅里叶变换透镜进行现复振幅滤波拓扑空间微分运算的复振幅滤波二维图像调制后的傅里叶频谱进行傅里叶逆变2将二维图像放置在由两块傅里叶变换透镜组成的4f系统的物面同时，在4f系统的频谱面上放置实现复振幅滤波拓扑空间微分运算的复振幅滤波器xxx对于二维各向同性n阶微分运算，使用频域极坐标系和欧拉公式表示其对应的传递函式中，表示入射光场的波矢量沿着傅里叶面上径向方向的投影；P=表示傅里叶面上的极轴kr和轴kx的夹角；经过第二块傅里叶变换透镜对二维图像调制后的傅里所述4f系统的物面上放置二维图像，所述4f系统的频谱面上放置所述复振幅滤波器xx3x对于二维各向同性n阶微分运算，使用频域极坐标系和欧拉公式表示其对应的传递函式中，表示入射光场的波矢量沿着傅里叶面上径向方向的投影；P=表示傅里叶面上的极轴kr和轴kx的夹角。5.一种复振幅调制系统，其特征在于：所述复xxx对于二维各向同性n阶微分运算，使用频域极坐标系和欧拉公式表示其对应的传递函式中，表示入射光场的波矢量沿着傅里叶面上径向方向的投影；P=arcan()表示傅里叶面上的极轴k丫和轴kx的夹角。4实现，即数字图像处理。在数字图像处理中通液晶光子平台以及光子芯片的纳米光子器件被用来实现空间微分和光学模拟信息处理。特二维光学空间微分与传递函数中拓扑荷之间的联系，基于这种联系，仅通过在介质界面反射光波实现了具有宽光谱带宽的各向同性二维微分。随后，在正入射的传输模式下工作的各向同性拓扑二阶空间微分器在2021年《OpticsLetters》第46卷第3247页发表的《Isotropictopologicalsecond_orderspatialdifferentiatoroperating 光学元件的微分器具有方便集成到紧凑成像系统中的优点。[0004]然而，现有的微分运算通常需要输入/输出正交偏振控制或复杂的制造工艺。因5[0009]经过第二块傅里叶变换透镜对二维图像调制后的傅里叶iky)n[0017]T(k,p)⃞exp(in)[0018]式中，表示入射光场的波矢量沿着傅里叶面上径向方向的投影；v-arcan(')表示傅里叶面上的极轴kr和轴kx的夹角。图像调制后的傅里叶频谱进行傅里叶逆变换，在4f系统的像面上得到图像微分运算结果，6iky)n[0029]T(k,p)x⃞exp(inp)[0030]式中，表示入射光场的波矢量沿着傅里叶面上径向方向的投影；v-arcan(')表示傅里叶面上的极轴kr和轴kx的夹角。iky)n[0039]T(kp)k⃞exp(inp)[0040]式中，表示入射光场的波矢量沿着傅里叶面上径向方向的投影；v-arcan(')表示傅里叶面上的极轴kr和轴kx的夹角。[0043]通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目7[0051]本发明实施例提出一种基于复振幅滤波拓扑空间微分运[0054]经过第二块傅里叶变换透镜对二维图像调制后的傅里叶8x)可表示为：9图像调制后的傅里叶频谱进行傅里叶逆变换，在4f系统的像面上得到图像微分运算结果，iky)n[0091]对于二维各向同性n阶微分运算，使用频域极坐标系和欧拉公式表示其对应的传[0093]式中，表示入射光场的波矢量沿着傅里叶面上径向方向的投影；v-arcan(')表示傅里叶面上的极轴kr和轴kx的夹角。[0094]进一步通过Matlab数值仿真以及实际实验验证复振幅滤波实现多阶拓扑空间微[0095]仿真和实验中均采用532nm激光光源照明物体，组成4f系统的两个傅里叶变换透必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结