[发明专利]一种基于计算全息二阶微分的图像边缘检测方法及系统

权利要求书

1.一种基于计算全息二阶微分的图像边缘检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

将待检测图像的频谱和空心涡旋光束进行干涉叠加，获取对应的计算全息图；

将再现的空心涡旋光束入射所述计算全息图，发生衍射后，经傅里叶逆变换和空间滤波，获取经过二阶微分处理的边缘图像；具体过程包括：

所述待检测图像的频谱分布表示为T₁(k_x,k_y)，所述空心涡旋光束的频域复振幅分布表示为u₁(k_x,k_y)，所述再现的空心涡旋光束的频域复振幅分布表示为c₁(k_x,k_y)，c₁(k_x,k_y)＝u₁(k_x,k_y)；所述计算全息图的复振幅调制函数表示为r₁(k_x,k_y)；

将再现的空心涡旋光束与所述计算全息图进行衍射，获取的复振幅分布为：

R₁＝c₁(k_x,k_y)r₁(k_x,k_y)＝u₁(k_x,k_y)I(k_x,k_y)

＝u₁(k_x,k_y)[|T₁(k_x,k_y)|²+|u₁(k_x,k_y)|²]+T₁(k_x,k_y)|u₁(k_x,k_y)|²+T₁^*(k_x,k_y)u₁²(k_x,k_y)式中，k_x、k_y表示波矢量k在频域坐标系x、y轴的分量，为角向坐标，表示拓扑荷为1的空心涡旋光束的螺旋相位；I(k_x,k_y)表示干涉叠加后的强度分布；

将获取的衍射光再进行滤波，获取上述复振幅分布表达式中的第三项，表示为：

其中，k_x²+k_y²即为二阶微分算符对应于频域的传递函数；w表示控制最大振幅的位置参数；

对U₃'进行傅里叶逆变换，获取经过二阶微分处理的边缘图像。

2.根据权利要求1所述的一种基于计算全息二阶微分的图像边缘检测方法，其特征在于，对于多个待检测图像，将每个待检测图像的频谱和空心涡旋光束进行干涉叠加，获得多个对应的计算子全息图；将多个计算子全息图叠加到一个计算全息图上，其中，每个计算子全息图具有独特的空间载频；将再现的空心涡旋光束入射所述计算全息图，发生衍射后，经傅里叶逆变换和空间滤波，获取经过二阶微分处理的多个边缘图像的合成图。