Làm trắng quang phổ là gì?


9

"Làm trắng quang phổ" trong DSP là gì?

Làm trắng quang phổ có tác dụng gì khi sử dụng trong xử lý ảnh? (trực quan hoặc cách khác ...)

Trường hợp làm trắng quang phổ có thể hữu ích trong xử lý hoặc phân tích âm thanh? Tín hiệu âm thanh được làm trắng phổ sẽ như thế nào?

Câu trả lời:


8

"Làm trắng quang phổ" trong DSP là gì?

Làm trắng quang phổ thường là một nỗ lực để làm cho phổ của tín hiệu "đồng đều hơn". Một lý do điều này có thể là một điều tốt để làm là nó có thể có tác dụng làm cho sự tự tương quan của tín hiệu "hẹp hơn" (và gần hơn với đồng bằng Dirac, đối với các tín hiệu thời gian rời rạc). Điều này có thể giúp nội địa hóa trong thời gian.

Làm trắng quang phổ có tác dụng gì khi sử dụng trong xử lý ảnh? (trực quan hoặc cách khác ...)

Nó thường không đẹp. Hầu hết các hình ảnh là "thông thấp" (hầu hết thông tin nằm ở phần tần số thấp của phổ). Một cách tiếp cận đơn giản để làm trắng trong hình ảnh là tạo ra sự khác biệt theo cột (hoặc hàng khôn ngoan) (tức là difftrong MATLAB).

Điều này sẽ có nghĩa là các giá trị pixel âm, thường không ánh xạ tới bất kỳ thứ gì hợp lý với hình ảnh tiêu chuẩn.

Ví dụ này cho thấy cách prewhitening có thể cải thiện nội địa hóa trong khớp mẫu xử lý hình ảnh. Hình ảnh từ liên kết đó là:

Bản địa hóa bản vá trong một hình ảnh, có và không có prewhitening.

Trường hợp làm trắng quang phổ có thể hữu ích trong xử lý hoặc phân tích âm thanh?

Nếu bạn đang cố gắng bản địa hóa (kịp thời) sự khởi đầu của âm thanh, thì có khả năng làm trắng quang phổ có thể cải thiện điều này. Cũng có khả năng nó có thể giảm (không chấp nhận) SNR.

Tín hiệu âm thanh được làm trắng phổ sẽ như thế nào?

Đối với âm thanh của lời nói hoặc âm nhạc, nó sẽ có xu hướng mang lại tần số cao hơn.


Làm thế nào khác bạn sẽ 'làm trắng trước' một tín hiệu dữ liệu btw?
TheGrapeBeyond

Điều đó phụ thuộc vào ý của bạn là "tín hiệu dữ liệu"? Bạn có nghĩa là một tín hiệu chỉ bao gồm 1's và 0'?
Peter K.

Ý tôi là, giả sử tôi cung cấp cho bạn một vectơ dữ liệu, giả sử 100 số, sao cho PSD không đồng nhất.
TheGrapeBeyond

ĐỒNG Ý. Một cách là ước tính PSD bằng cách sử dụng công cụ ước lượng phổ AR (tự phát) (ví dụ: sử dụng phương trình Yule-Walker) và lọc tín hiệu bằng cách sử dụng nghịch đảo của nó . Nhưng nó thực sự phụ thuộc vào ứng dụng như hình thức làm trắng có ý nghĩa gì.
Peter K.

Ahh, cảm ơn thú vị! Một sự hiểu biết sai lầm mà tôi đã có về bất kỳ việc làm trắng trước nào, đó là, không phá hủy bất kỳ cấu trúc có ý nghĩa nào ban đầu bạn phải bắt đầu? (Bạn lọc theo nghịch đảo, và bây giờ bạn còn lại một hàm delta). Vậy điều đó có gì tốt? ...
TheGrapeBeyond

2

Spectral Whitening là quá trình tạo ra phổ Magnitude Uniform.

Đối với một hình ảnh, nó làm cho Quang phổ cường độ liên tục hơn thay vì có một vài tần số nhảy quanh đây và đó. Về cơ bản, từ "Làm trắng" xuất phát từ White Process có phổ chỉ là một hằng số ở mọi tần số. Nhưng nếu bạn làm điều đó với một hình ảnh thì nó sẽ vô nghĩa. Vì vậy, trong thực tế, bạn muốn một Spectrum khá lộn xộn và lộn xộn để trông mượt mà hơn mà không gây ra quá nhiều tiếng ồn.

Tôi không chắc nó sẽ ảnh hưởng đến hình ảnh như thế nào nhưng tôi có thể đưa ra một ví dụ về nơi áp dụng hình ảnh này. Hãy xem xét một kênh LTI trong một hệ thống truyền thông (hoặc một hệ thống âm thanh có đáp ứng tần số khá "trắng" cho tất cả các tần số. Một hệ thống âm thanh sẽ không đáp ứng tất cả các tần số ở cùng một cường độ và có sự cân bằng). Ở cuối máy thu (là đầu ra của loa, hoặcRXcủa hệ thống truyền thông) những gì bạn nhận được là phiên bản bị bóp méo của tín hiệu Đầu vào. Vì vậy, về mặt lý thuyết bạn muốn làm trước khi gửi tín hiệu qua hệ thống là sửa đổi hình dạng của tín hiệu để khi hệ thống làm biến dạng nó, nó làm cho nó đủ phẳng. Điều này được gọi là tiền nhấn mạnh hoặc cân bằng điển hình. Tôi đoán tôi không chắc chắn nơi Spectral Whitening sẽ được áp dụng trong Xử lý hình ảnh (như tôi chưa từng làm trước đây) nhưng nó sẽ có cách sử dụng và ứng dụng tương đương như tôi đã giải thích ở đây.

Sau đó, bạn có thể nghĩ về "Máy quang phổ" hoặc Bộ chỉnh âm (trong trường hợp Hệ thống truyền thông) chỉ là một nghịch đảo của Hệ thống làm biến dạng nó. Nếu đáp ứng tần số của hệ thống là , thì chất làm trắng sẽ chỉ là . Nhưng nên cẩn thận nếu bạn làm điều này sau khi tín hiệu của bạn bị nhiễu do nhiễu vì bạn có thể tăng cường độ nhiễu ở một số nơi mà cường độ của nó trước đây rất thấp.1 / H ( z )H(z)1/H(z)


Điều gì vẫn bất biến khi làm cho đồng đều phổ cường độ? Ngay cả tiếng ồn trắng có phổ phổ đồng đều.
dùng13107

0

phổ trắng là một phổ như ánh sáng trắng: tất cả các bước sóng (tần số) có công suất trung bình không đổi. nói chung không có tín hiệu và không có hình ảnh có điều đó. Nếu một người cần một phổ trắng chỉ cần một phương pháp để làm trắng tín hiệu / hình ảnh hiện tại. có rất nhiều phương pháp để prewhitening. một trong những đơn giản nhất là dự đoán tuyến tính trong chuỗi thời gian. trong xử lý hình ảnh ngay cả các bộ lọc thông cao đơn giản làm trắng hình ảnh.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.