Моделирование оптической обработки изображений
с использованием вихревого пространственного фильтра

Ананьин М.А., Хонина С.Н.

Аннотация:
Вихревой пространственный фазовый фильтр использован для выполнения радиального преобразования Гильберта, которое в отличие от обычно используемых в обработке изображений двумерных преобразований Гильберта является изотропным. Показано существенное увеличение контраста при использовании вихревого фильтра, в том числе по сравнению с фильтром высоких частот. Также при небольшой модификации центральной части рассматриваемого фильтра возможно формирование псевдорельефных изображений для визуального выделения протяжённых объектов различных направлений.
Аналогичный фильтр использован для построения спираллограмм – интерференционных картин фазовых объектов, учитывающих направление изменения фазовой функции. Показана эффективность применения вихревого фильтра для анализа прозрачных объектов, имеющих включения с различной оптической плотностью.

Ключевые слова:
вихревой пространственный фильтр, преобразование Гильберта, повышение контраста, визуализация прозрачных объектов, спираллограммы, псевдорельеф.

Литература:

  1. Theory of communication / D. Gabor // J. Inst. Elect. Eng. - 1946. - vol. 93. - P. 429-457.
  2. Multiattribute processing of seismic data: Application to dip displays / B. Milkereit, C. Spencer // Canadian Journal of Exploration Geophysics 26, 1 & 2. - December 1990. - P. 47-53.
  3. An extension of the Hilbert transform product theorem / H. Stark. // Proc. IEEE, - 1971. - vol. 59, Issue 959. - P. 1359-1360.
  4. Zayed, A. I. Handbook of Function and Generalized Function Transformations / A. I. Zayed - Mathematical Science Reference Series. CRC Press, Boca Raton, 1996. - 643 pp.
  5. Granlund, G. H. Signal Processing for Computer Vision / G. H. Granlund, H. Knutsson - Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1995. - 437 pp.
  6. Hahn, S. L. Hilbert Transforms in Signal Processing / S. L. Hahn - Artech House, Boston, London, 1996. -305
  7. Bulow, T. Hypercomplex Spectral Signal Representations for the Processing and Analysis of Images / T. Bulow -. PhD thesis, Christian-Albrechts-University of Kiel, 1999. - 161 pp.
  8. Die Hilberttransformation und ihre Verallgemeinerung in Optik und Bildverarbeitung / R. MULLER, J. MARQUARD // Optik / - 1999 - Vol. 110, N 2. - pp. 99-109. - ISSN 0030-4026.
  9. Davis, J. A. Image processing with the radial Hilbert transform: theory and experiments / J. A. Davis, D. E. McNamara, D. Cottrel, J. Campos // Optics Letters 2000. - Vol. 25, No. 2 - P. 99-101.
  10. Cheng-Shan Guo Radial Hilbert transform with Laguerre-Gaussian spatial ?lters / Cheng-Shan Guo, Yu-Jing Han, Jian-Bo Xu, Jianping Ding // Optics Letters. - 2006. - Vol. 31, No. 10 - P. 1394-1396.
  11. Жулькова, Е.С. Технология выделения лейкоцитов на изображениях препаратов крови / Е.С. Жулькова, Н.Ю. Ильясова, А.В. Куприянов // Компьютерная оптика. - 2007. - Т. 31, №2, - C. 77-81. - ISSN 0134-2452.
  12. Jesacher, A. Shadow Effects in Spiral Phase Contrast Microscopy / Alexander Jesacher, SeverinFurhapter, Stefan Bernet, and Monika Ritsch-Marte // Phys. Rev. Lett. - 2005. - Vol. 94, Issue 23 - P. 233902-1-233902-4
  13. Корепанов, А.О. Формирование признакового пространства на основе оценивания кривизны центральных линий сосудов в задаче анализа патологических изменений структуры сосудистой системы глазного дна / А.О. Корепанов, М.А. Ананьин // Компьютерная оптика. - 2007. - Т. 31, №1, - C. 52-57. - ISSN 0134-2452.
  14. Maurer, C. Re?ning common path interferometry with a spiral phase Fourier ?lter / Christian Maurer, Stefan Bernetand, Monika Ritsch-Marte // J. Opt. A: Pure Appl. Opt. - 2009. - Vol. 11 - P. 094023-1-094023-7.
  15. Khonina, S.N. The phase rotor filter / S.N. Khonina, V.V. Kotlyar, M.V. Shinkaryev, V.A. Soifer, G.V. Uspleniev //, J. Modern Optics. - 1992. - Vol. 39, Issue 5- P. 1147-1154.

© 2009, ИСОИ РАН
Россия, 443001, Самара, ул. Молодогвардейская, 151; электронная почта: ko@smr.ru ; тел: +7 (846 2) 332-56-22, факс: +7 (846 2) 332-56-20