Számítógépes képfeldolgozás
Az információ feldolgozó rendszer a fogadott jelek, általában folytonos formában. Számítógépes feldolgozás számára folyamatos jelzések rendszerére van szükség, először átalakítja azokat digitális. A mintavételezés a műveleteket, és a kvantálás.
kép mintavételezési
Diszkretizációs - folyamatos jelet átalakítja egy számsorozat (beütésszám), majd egy ábrázolása a jel bármilyen véges alapon. Ez a nézet a design a jel ezen az alapon.
A legkényelmesebb szempontjából kezelési és szervezés módszer természetesen mintavételi jelet képviselet formájában való minta értékek (minta) egyedi, rendszeresen rendezett pontokat. Egy ilyen eljárás az úgynevezett raszterizációs. és a szekvencia a csomópontok, ahol mintát venni - raszter. Interval, amelynél a jel értékeket veszünk folyamatos nevezzük mintavételi lépésben. Kapcsolat lépést mennyiséget nevezik mintavételezési frekvencia,
Az alapvető kérdés merül fel, a mintavétel során: milyen gyakran, hogy a jel mintát annak érdekében, hogy képes visszafordítani a helyreállítási e számít? Nyilvánvaló, hogy ha vesszük a mintákat nagyon ritkán, akkor nem fognak információt tartalmaz a gyorsan változó jelet. Sebesség jel változás jellemzi a felső gyakorisága spektrumát. Így a minimális megengedhető szélessége a mintavételi intervallum és a legnagyobb a jel frekvenciájától spektrum (fordítottan arányos IT).
jelregenerálást segítségével hajtjuk végre, a szerszám. Kotel'nikov során bebizonyosodott, hogy a folyamatos jel, amely megfelel a fenti kritériumoknak, lehet leírni, mint egy sorozat:
Ez a tétel is hívott mintavételi tétel. A funkció is nevezik Nyquist vagy mintavevő funkciót. Bár ez a fajta interpolációs sorozat alaposabban Whitaker 1915-ben. mintavételi függvény végtelen ideig éri el maximális értékét az egység a pont, amely körül szimmetrikus.
Ezeket a funkciókat lehet tekinteni, mint a válasz az ideális aluláteresztő szűrő (LPF), a delta impulzus érkezik időben. Így, hogy visszaállítsa a folyamatos jelet a diszkrét minták, akkor át kell haladnia a mindenkori LPFs. Meg kell jegyezni, hogy egy ilyen szűrő nem kauzális és fizikailag megvalósíthatatlan.
Ez a viszony a képesség, hogy pontosan helyreállítani jelet egy korlátozott körét minták szekvenciája. A jelek egy korlátozott tartományban - olyan jelek, amelyeknek Fourier spektruma eltér a nullától csak szűk részét mezőmeghatározásainak. Optikai jeleket lehet tulajdonítani nekik, mert Fourier spektrum képek kapott optikai rendszerek korlátozott, mert a korlátozott méretű elemeket. Frekvencia a Nyquist frekvencia. Ez a frekvencia határérték, amely felett a bemeneti jel nem lehet spektrális komponensek.
kvantálás képek
A digitális képfeldolgozás folyamatos, dinamikus tartomány fényerő értékeket van osztva több különálló szinten. Ezt az eljárást nevezzük kvantálás. Ennek lényege abban áll, hogy az átalakulás egy folytonos változó egy diszkrét változó, hogy vesz egy véges értékrend. Ezek az értékek az úgynevezett kvantálási szinteket. Általában, az átalakulás által expresszált lépcsős függvény (ábra. 1). Ha az intenzitás a referencia kép tartozik az intervallum (azaz, amikor a). A kezdeti számhoz helyébe kvantálási szintre, ahol - a kvantálási küszöbértékek. Feltételezzük, hogy a dinamikus tartomány a fényerő korlátozott és egyenlő.
Ábra. 1. A leíró függvény kvantálási
A fő probléma ezzel az, hogy meghatározza a küszöbértéket és a kvantálási szintek. A legegyszerűbb módja a probléma megoldásának az, hogy partíció a dinamikus tartomány azonos időközönként. Azonban ez a megoldás nem a legjobb. Ha az értékek az intenzitása a kép a minták többsége szerint vannak csoportosítva, például a „sötét” területeket és a szintek száma korlátozott, ajánlatos, hogy kvantálja egyenetlenül. A „sötét” területeket kell kvantálhatjuk gyakrabban és „könnyű” ritka. Ez csökkenti a kvantálási hiba.
A digitális képalkotó rendszerek igyekeznek csökkenteni a kvantálási szintek száma és küszöbök miatt számuk attól függ, hogy a szükséges információk mennyisége kódolni a képet. Azonban a viszonylag kis számú szintet a kvantált kép fals vágáshoz. Ezek a korlátok a ugráló kvantált kép fényereje, és különösen észrevehető a sík területeken megváltozik. Hamis kontúrok jelentősen rontja a vizuális minőséget a kép, mivel az emberi szem különösen érzékeny a kontúrok. Az egységes kvantálási tipikus kép esetén legalább 64 szint.