根据成像数据重建数据页制造技术

本发明专利技术涉及一种用于根据数据页的过采样的检测图像来重建所述数据页的电子设备（１１７）和相应的方法。为了避免必需将参考标记用于所述重建，本发明专利技术提供提取单元（１１８），其用于从所述过采样的检测图像中提取过采样因子；确定单元（１１９），其用于通过利用所述提取出的过采样因子来确定相对于所述数据页而对所述过采样的检测图像进行校正的校正信息，以及校正单元（１２０），其用于通过利用所确定的校正信息来校正所述过采样的检测图像。本发明专利技术特别涉及一种用于读出在全息记录媒体（１０６）中记录的数据页的光学全息设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于根据数据页的过采样的检测图像来重建该数 据页的电子设备及相应的方法。此外，本专利技术涉及包括所述电子设备 的光学全息设备。另外，本专利技术涉及供所述光学全息设备中使用的相 应方法。最后，本专利技术涉及一种用于在软件中实现所述方法的计算机 程序。
技术介绍
光学存储系统特别是全息数据存储系统(HDSS )保证高数据容量(例 如在12厘米盘上的1T字节)和高数据传输率(G位/秒)。全息数据存储系 统优于其他光学存储系统的优点在于，其利用媒体的真实三维(3D)体 积来存储数据，使大容量成为可能。在IEEE的会议纪录(2004年)第92 巻第8号第1231-1280页刊登的由Lambertus Hesselink、 Sergei S. Orlov和MatthewC. Bashaw撰写的全息数据存储系统，，(Holographic Data Storage Systems ， Lambertus Hesselink, Sergei S. Orlov， and Matthew C. Bashaw， Proceedings of the IEEE, vol. 92， no. 8， pp. 1231-1280， 2004 )中给出了全息数据存储系统的概述。在全息数据存储(HDS)中，可以将数字数据以基于页面的形式存储 在全息媒体中，即作为数据页存储在全息媒体中。激光可以透射通过空 间光调制器(SLM)，其包含二进制数据。该光束和参考光束的干涉图可 以被记录在该媒体中作为被记录的数据页。可以仅利用参考光束而由光 学全息设备读出所记录的数据页，并且可以在CCD传感器或CMOS芯片上检 测原始数据页。由于该记录的全息性质，可以在该全息媒体的同一个位 置存储好几百个数据页。CCD传感器上的图像应当被变换成原始二进制数据。重建数据页的一 种方法是通过利用像素匹配的SLM和CCD传感器。 一种可能是SLM的每个像 素都与CCD上的一个像素匹配并且仅利用阈值电平来决定数据位是O还是 1。但是，这对光学全息设备的所有光学器件的对准设置了限制。CCD区域的内部成像，即CCD对该图像过采样，从而检测到过采样的检测 图像。因此，在这种全息数据存储中，CCD上的数据页图像的放大率、旋 转和位置都是未知的。现在该数据页中的对准标记可用来计算该CCD上的 数字数据的放大、旋转和位置。然后基于CCD上的位置利用这些参数来重 建该数字数据。已经提出了一些方法来检测误差，特别是图像检测器中的不均匀性 或者激光束轮廓中的不均匀性，例如在US 2005/0018263中描述的方法利 用分数延迟滤波技术，其中基于检测图像中的配准(registration)标 记来确定放大系数和偏移系数。在WO 2005/057584 Al中描述的另一种方 法提议对所检测的成像数据页中的莫尔图进行检测并且根据莫尔图对成 像数据页进行修改。根据CCD图像来重建数据页经常依赖于对准标记的使 用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种改进的用于根据数据页的过采样的检测 图像来重建该数据页的电子设备和相应的方法。此外，本专利技术的目的在 于提供一种分别包括所述电子设备和方法的光学全息设备和相应的方 法。另外，应当提供一种用于实现所述方法的计算机程序。特别地，有 益的是实现一种不使用参考标记或莫尔图的电子设备和相应的方法。在本专利技术的第一方面，提供一种如权利要求l中限定的电子设备，所 述设备包括提取单元，其用于从所述过釆样的检测图像中提取过采样因子， 确定单元，其用于通过利用所述提取出的过采样因子来确定相对于所述数据页而对所述过采样的检测图像进行校正的校正信息，以及校正单元，其用于通过利用所述已确定的校正信息来校正所述过采样的检测图像。在本专利技术的另一方面，提出了一种光学全息设备，其用于读出在全 息记录媒体中记录的数据页，所述设备包括图像检测单元，其用于检测所记录的数据页的过釆样的检测图像，以及如权利要求l中限定的电子设备，其用于根据所述过采样的检测图像 来重建数据页。6在本专利技术的又一方面，提出了一种计算机程序，其包括程序代码装 置，用于当在计算机上执行所述计算机程序时使该计算机执行如权利要求11或12中所要求的方法的各个步骤。其他独立权利要求中限定了相应的方法。从属权利要求中限定了本 专利技术的优选实施例。应当理解，电子设备、方法和计算机程序具有与这 些从属权利要求中所限定的相似和/或相同的优选实施例。作为一个基本思想，本专利技术包括以下认识，即有益的是根据数据页 的过采样的检测图像来重建所迷数据页，以便从所述过采样的检测图像 本身中提取有关所述不均匀性的校正信息。然后将这种提取出的校正信 息用于校正所述过采样的检测图像，与大部分已知方法相反，这最终避 免了使用参考标记(也称为对准标记或基准标志)或莫尔图进行所述重 建的必要性。在本专利技术的实施例中，可以在不使用对准标记的情况下从检测图像 中提取数据的放大、旋转和位置。信号处理方案利用正确的过采样因子 和起始点(相位t0)对检测图像进行重新采样。此外，可以利用例如快 速傅里叶变换即FFT或者其他已知的巻积变换来提取该过采样因子，并且 可以利用修正的巻积积分来计算该起始点。不使用对准标记的两个主要优点是可以避免费时的交叉相关以精确 地找到对准标记的位置，以及释放了这些对准标记所需的数据空间，由 此为数据留下更多的可用空间同时还提供数据检索过程的鲁棒性。优选的是，提取单元进一步包括推导元件，其用于导出在所述过采 样的检测图像中的暗线的周期性，其中优选的是，所述推导元件进一步 包括巻积变换元件，其用于在所述过采样的检测图像的至少一列和/或行 上进行巻积变换，特别是进行快速傅里叶变换(FFT),以便导出所述周期性。在本专利技术的另一个优选实施例中，所迷确定单元进一步适于将所述过采样的检测图像的至少一列/行的所述数据与模拟(artificial)周期函数相比较，所述模拟周期函数具有与所导出的周期性相对应的频率并且具有相对于所述数据页的已知偏移，利用至少一个其他的已知偏移来重复所述比较，以及确定在所述经比较的已知偏移当中的最佳匹配偏移，该最佳匹配偏 移具有与所述过采样的检测图像的至少一列和/或行的数据的偏移的最7佳匹配，并且将所述最佳匹配偏移确定为所述校正信息的一部分。 在本专利技术的另一个优选实施例中，所述确定单元进一步适于 对所述模拟周期函数和所述过采样的检测图像的至少 一 列/行进行巻积，以及检测所述巻积的最大值。根据本专利技术的另 一个优选实施例，所述确定单元可以进一步适于利 用修正的巻积积分，所述修正包括所述过采样的检测图像的所述至少一 列/行的数据信号与所述周期函数相乘，并且所述确定单元适于将所述周 期函数移动一个周期通过所述数据信号。在本专利技术的实施例中，所述校正单元能够进一步包括重新采样元件，;样的检测图像的:列和/或各行进行重新采样。优选的是:提供阈值元 件，其用于通过利用所述过采样的检测图像的每列和/或行和/或区域的 直方图确定限制元件的阈值。另外，可以引入起动元件，其用于通过利 用至少一列和/或行的总和的非零值作为所述重建的数据页的开始来检 测所述数据页的至少一个数据边界从而确定所述重建的数据页的开始。附图说明本专利技术的这些和其他方面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于根据数据页的过采样的检测图像来重建所述数据页的电子设备（１１７），所述电子设备包括：　提取单元（１１８），其用于从所述过采样的检测图像中提取过采样因子，　确定单元（１１９），其用于通过利用所提取出的过采样因子来确定相对于 所述数据页而对所述过采样的检测图像进行校正的校正信息，以及　校正单元（１２０），其用于通过利用所确定的校正信息来校正所述过采样的检测图像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2006-9-26 06121251.01.一种用于根据数据页的过采样的检测图像来重建所述数据页的电子设备(117)，所述电子设备包括提取单元(118)，其用于从所述过采样的检测图像中提取过采样因子，确定单元(119)，其用于通过利用所提取出的过采样因子来确定相对于所述数据页而对所述过采样的检测图像进行校正的校正信息，以及校正单元(120)，其用于通过利用所确定的校正信息来校正所述过采样的检测图像。2. 如权利要求1中所述的电子设备， 其中所述提取单元(118)进一步包括推导元件(121)，其用于导出在所述过采样的检测图像中的暗线的周期性。3. 如权利要求2中所述的电子设备， 其中所述推导元件(121)进一步包括巻积变换元件(122)，其用于在所述过采样的检测图像的至少一 列和/或行上进行巻积变换，特别是进行快速傅里叶变换(FFT)，以 便导出所述周期性。4. 如权利要求3中所述的电子设备， 其中所述确定单元(119)进一步适于将所述过采样的检测图像的至少一列/行的所述数据与模拟周期函 数相比较，所述模拟周期函数具有与所述导出周期相对应的频率并且具 有相对于所述数据页的已知偏移，利用至少一个其他的已知偏移来重复所述比较，以及 确定在所述经比较的已知偏移当中的最佳匹配偏移，该最佳匹配 偏移具有与所述过采样的检测图像的至少一列和/或行的数据的偏移 的最佳匹配，并且将所述最佳匹配偏移确定为所述校正信息的一部分。5. 如权利要求4中所述的电子设备， 其中所迷确定单元(119)进一步适于将所述模拟周期函数和所述过采样的检测图像的至少一列/行巻积，以及检测所述巻积的最大值。6. 如权利要求5中所述的电子设备， 其中所述确定单元(119)进一步适于利用修正的巻积积分，所述修正包括所述过采样的检测图像的所 述至少一列/行的数据信号与所述周期函数相乘，以及 将所述周...

【专利技术属性】
技术研发人员：OMJ范特埃夫，FMH克罗姆普沃茨，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]