Автоматизация поиска оптимального уровня бинаризации синтезированных голограмм-проекторов Френеля

ВВЕДЕНИЕ
Рис. 1. Схема проекционной (слева) и голографической фотолитографии(справа)

АКТУАЛНОСТЬ РАБОТЫ
Перед нанесением структуры голограммы на слой фоторезиста с помощью генератора изображения необходимо провести процедуру бинаризации.
Сложность заключается в том, что не известен оптимальный уровень бинаризации, использование которого обеспечивает наилучшее качество восстановленного изображения. При обзоре литературы не было представлены теоретические данные о возможности расчета оптимального уровни бинаризации. Поэтому в настоящее время его находит эмпирическим путем.
При поиске необходимо проводить ряд экспериментов, заключающихся в исследовании изображении, восcтановленных с помощью голограмм с различными уровнями бинаризации.
Ресурсоемкость поиска оптимального уровня бинаризации с помощью оператора, составляет порядка 0.25 – 0.5 человеко-часов. Данную операцию возможно автоматизировать, что проведет к уменьшению времении поиска и необходимости участия оператора.

Цель работы: Разработка программного модуля для поиска оптимального уровня бинаризации синтезированной голограммы-проектора Френеля.
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ
Решаемые задачи
Бинаризация серой голограммы.
Автоматизация пороговой обработки восстановленных изображений для оценки их качества.
Разработка алгоритма поиска оптимального уровня бинаризации.
Реализация разработанного алгоритма и его внедрение в существующий программный комплекс для синтеза и восстановления голограмм проекторов Френеля.

Рис.1c
Рис.1d
БИНАРИЗАЦИЯ
Рис.1а.Серое изображение голограммы
Рис.1b
Рис.1e
Рис.1b, 1c, 1d,1e: бинарные изображения рис.1а при разных порогах бинаризации T = 0,100,150,200 соответственно

ПОРОГОВАЯ ОБРАБОТКА
Рис.2. Исходный объект
Рис.3а. Полученное изображение после восстановления(уровень бинаризации 172)
Рис.3d(порог Т =90)
Рис.3c(порог Т = 23)
Рис.3b(порог Т = 0)
Рис.3e(порог Т = 180)
Рис.3b, 3c, 3d,3e: бинарные изображения рис.3а при разных порогах бинаризации

Старт. Дана серая голограмма и исходный объект
Конец
Бинаризация серой голограммы по уровню i
Пороговая обработка восставленного изображения
Восстановление бинарной голограммы
Здесь оптимизации
Да
Нет
Рис.4. Алгоритм высчисления оптимального уровня бинаризации
Определить максимальное значение в массиве
АЛГОРИТМ ВЫСЧИСЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОГО УРОВНЯ БИНАРИЗАЦИИ

РЕЗУЛЬТАТ РАБОТЫ
Время поиска оптимального уровня бинаризации только оператором составлено а минут
Время поиска только написанным программным модулем было b минут, при этом а > b.

ВЫВОД
Составлен алгоритм вычисления оптимального уровня бинаризации синтезированных голограмм-проекторов Френеля
Написан программный модуль и была проверена его работоспособность