Ψηφιακή Επεξεργασία και Ανάλυση Εικόνας. Ακαδημαϊκό Έτος Παρουσίαση Νο. 2. Δισδιάστατα Σήματα και Συστήματα #1

Σχετικά έγγραφα
Ψηφιακή Επεξεργασία και Ανάλυση Εικόνας. Ακαδημαϊκό Έτος Παρουσίαση Νο. 2. Δισδιάστατα Σήματα και Συστήματα #1

Ψηφιακή Επεξεργασία και Ανάλυση Εικόνας Ενότητα 2 η : Δισδιάστατα Σήματα & Συστήματα Μέρος 1

Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων

ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ FOURIER ΑΝΑΛΥΣΗ FOURIER ΔΙΑΚΡΙΤΩΝ ΣΗΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ. DTFT και Περιοδική/Κυκλική Συνέλιξη

Μετάδοση Πολυμεσικών Υπηρεσιών Ψηφιακή Τηλεόραση

ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ FOURIER ΑΝΑΛΥΣΗ FOURIER ΔΙΑΚΡΙΤΩΝ ΣΗΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ. Διακριτός Μετασχηματισμός Fourier DFT

Ψηφιακή Επεξεργασία και Ανάλυση Εικόνας. Παρουσίαση Νο. 3. Δισδιάστατα σήματα και συστήματα #2

Μετασχηµατισµός FOURIER ιακριτού χρόνου DTFT

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. Ενότητα : ΔΙΑΚΡΙΤΟΣ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ FOURIER

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες. Δομή της παρουσίασης

Επικοινωνίες στη Ναυτιλία

Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων

DFT ιακριτός µετ/σµός Fourier Discrete Fourier Transform

Εισαγωγή. Διάλεξη 1. Εισαγωγή Σήματα και Συστήματα Διακριτού Χρόνου. Τι είναι σήμα; Παραδείγματα

Εξεταστική Ιανουαρίου 2007 Μάθηµα: «Σήµατα και Συστήµατα»

ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ FOURIER ΔΙΑΚΡΙΤΟΥ ΧΡΟΝΟΥ

20-Φεβ-2009 ΗΜΥ Διακριτός Μετασχηματισμός Fourier

x[n] = e u[n 1] 4 x[n] = u[n 1] 4 X(z) = z 1 H(z) = (1 0.5z 1 )(1 + 4z 2 ) z 2 (βʹ) H(z) = H min (z)h lin (z) 4 z 1 1 z 1 (z 1 4 )(z 1) (1)

1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ MATLAB... 13

Ψηφιακή Επεξεργασία και Ανάλυση Εικόνας Ενότητα 2 η : Δισδιάστατα Σήματα & Συστήματα Μέρος 2

ΑΝΑΛΥΣΗ ΣΗΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΜΕ ΤΟ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟ FOURIER

2. ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. Γενικά τι είναι σύστηµα - Ορισµός. Τρόποι σύνδεσης συστηµάτων.

HMY 429: Εισαγωγή στην Επεξεργασία Ψηφιακών Σημάτων. Διάλεξη 20: Διακριτός Μετασχηματισμός Fourier (Discrete Fourier Transform DFT)

Σήµατα και συστήµατα διακριτού χρόνου

Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων

Σήματα- συμβολισμοί. x(n)={x(n)}={,x(-1),x(0), x(1),.} x(n)={0,-2,-3, -1, 0, 1, 2, 3, 4,0 }

Kεφάλαιο 5 DFT- FFT ΔΙΑΚΡΙΤΟΣ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ FOURIER DISCRETE FOURIER TRANSFORM 1/ 80. ΨΗΦΙΑΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΗΜΑΤΟΣ DFT-FFT Σ.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2. Ηλεκτρονικη και 1/62 Πληροφορίας

Σήματα και Συστήματα ΙΙ

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 9: Μελέτη ΓΧΑ Συστημάτων με τον Μετασχηματισμό Fourier. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

Μετασχηµατισµός FOURIER ιακριτού Χρόνου - DTFT. Οκτώβριος 2005 ΨΕΣ 1

Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2. Ηλεκτρονικη και 1/60 Πληροφορίας

y[n] 5y[n 1] + 6y[n 2] = 2x[n 1] (1) y h [n] = y h [n] = A 1 (2) n + A 2 (3) n (4) h[n] = 0, n < 0 (5) h[n] 5h[n 1] + 6h[n 2] = 2δ[n 1] (6)

Σήματα και Συστήματα ΙΙ

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. Ενότητα : ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ Ζ (ΖTransform)

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 1: Σήματα Συνεχούς Χρόνου. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

Σήματα και Συστήματα ΙΙ

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 6: Ανάλυση Σημάτων σε Ανάπτυγμα Σειράς Fourier. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. Ενότητα : ΤΑΧΥΣ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ FOURIER

Kεφάλαιο 5 DFT- FFT ΔΙΑΚΡΙΤΟΣ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ FOURIER DISCRETE FOURIER TRANSFORM ΨΗΦΙΑΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΗΜΑΤΟΣ DFT-FFT. Σ.

Ο Μετασχηματισμός Ζ. Ανάλυση συστημάτων με το μετασχηματισμό Ζ

Ψηφιακή Επεξεργασία Σήματος

Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων

ΣΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. Εισαγωγή στα Σήµατα Εισαγωγή στα Συστήµατα Ανάπτυγµα - Μετασχηµατισµός Fourier Μετασχηµατισµός Z

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Advances in Digital Imaging and Computer Vision

Ο μετασχηματισμός Fourier

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σήματα και Συστήματα

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες. Δομή της παρουσίασης

a k y[n k] = b l x[n l] (12.1)

Μετασχημ/μός Fourier Διακριτών Σημάτων - Διακριτός Μετασχημ/μός Fourier. Στην απόκριση συχνότητας ενός ΓΧΑ συστήματος ο μετασχηματισμός :

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 3: Εισαγωγή στα Συστήματα. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

ΨΕΣ. Ψηφιακή Επεξεργασία Σήματος. Σημειώσεις από τις παραδόσεις*

Επαναληπτικές Ασκήσεις για το µάθηµα Ψηφιακή Επεξεργασία Σηµάτων

Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα «Γεωχωρικές Τεχνολογίες» Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας. Εισηγητής Αναστάσιος Κεσίδης

Διακριτός Μετασχηματισμός Fourier

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ο. Μετασχηματισμός FOURIER Διακριτού Χρόνου DTFT

Πιθανότητες & Τυχαία Σήματα. Διγαλάκης Βασίλης

ΑΝΑΠΤΥΓΜΑ ΣΕ ΣΕΙΡΑ FOURIER - ΣΕΙΡΑ FOURIER

Διάλεξη 2. Συστήματα Εξισώσεων Διαφορών ΔιακριτάΣήματαστοΧώροτης Συχνότητας

Α. Αιτιολογήστε αν είναι γραμμικά ή όχι και χρονικά αμετάβλητα ή όχι.

3-Φεβ-2009 ΗΜΥ Σήματα

(1) L{a 1 x 1 + a 2 x 2 } = a 1 L{x 1 } + a 2 L{x 2 } (2) x(t) = δ(t t ) x(t ) dt x[i] = δ[i i ] x[i ] (3) h[i, i ] x[i ] (4)

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ ΟΠΤΙΚΗΣ - ΟΠΤΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ & LASER ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ & Τ/Υ ΑΣΚΗΣΗ ΝΟ7 ΟΠΤΙΚΗ FOURIER. Γ. Μήτσου

Συνέλιξη Κρουστική απόκριση

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ο. Μετασχηματισμός FOURIER Διακριτού Χρόνου DTFT. (Discrete Time Fourier Transform) ΨΗΦΙΑΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΗΜΑΤΟΣ Σ. ΦΩΤΟΠΟΥΛΟΣ ΔΠΜΣ 1/ 45

Παρουσίαση του μαθήματος

3. Δίνεται ψηφιακό σύστημα που περιγράφεται από τη σχέση. y[n] = x[n]-2x[n-1] y[n] = x[n]-2x[1-n]

Συστήματα Επικοινωνιών Ι

Ψηφιακή Επεξεργασία Σήματος. Γιάννης Κοψίνης Γραφείο: Ι (γιώτα) 3, (Δευτέρα 14:00-15:00)

c xy [n] = x[k]y[n k] (1)

Διακριτός μετασχηματισμός Fourier

6-Μαρτ-2009 ΗΜΥ Μετασχηματισμός z

HMY 429: Εισαγωγή στην Επεξεργασία Ψηφιακών

HMY 429: Εισαγωγή στην Επεξεργασία Ψηφιακών

ΑΝΑΠΤΥΓΜA - ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ FOURIER ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ ΣΗΜΑΤΩΝ. Περιγράψουµε τον τρόπο ανάπτυξης σε σειρά Fourier ενός περιοδικού αναλογικού σήµατος.

y[n] ay[n 1] = x[n] + βx[n 1] (6)

ΨΗΦΙΑΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΗΜΑΤΩΝ Κυκλική Συνέλιξη. Εµµανουήλ Ζ. Ψαράκης Πολυτεχνική Σχολή Τµήµα Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής

4. ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΥ FOURIER

{ } x[n]e jωn (1.3) x[n] x [ n ]... x[n] e jk 2π N n

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σήματα και Συστήματα

Ψηφιακή Επεξεργασία και Ανάλυση Εικόνας. Παρουσίαση Νο. 1. Εισαγωγή

ΣΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Ι

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σήματα και Συστήματα

Μάθημα 10 ο. Περιγραφή Σχήματος ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 1

Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σήματα και Συστήματα

Στοχαστικές Ανελίξεις (1) Αγγελική Αλεξίου

Εισαγωγή στα Σήματα. Κυριακίδης Ιωάννης 2011

Ειδικά Θέµατα Υπολογιστικής Όρασης & Γραφικής. Εµµανουήλ Ζ. Ψαράκης & Αθανάσιος Τσακαλίδης Πολυτεχνική Σχολή Τµήµα Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής

Θεώρημα δειγματοληψίας

ΨΕΣ. Ψηφιακή Επεξεργασία Σήματος. Σημειώσεις από τις παραδόσεις*

11 ο ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

ΣΗΜΑΤΑ ΔΙΑΚΡΙΤΟΥ ΧΡΟΝΟΥ

Συνεπώς, η συνάρτηση µεταφοράς δεν µπορεί να οριστεί για z=0 ενώ µηδενίζεται όταν z=1. Εύκολα προκύπτει το διάγραµµα πόλων-µηδενικών ως εξής:

Μετασχηµατισµός Ζ (z-tranform)

stopband Passband stopband H L H ( e h L (n) = 1 π = 1 h L (n) = sin ω cn

ΣΕΙΡΕΣ ΚΑΙ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΙ FOURIER. e ω. Το βασικό πρόβλημα στις σειρές Fourier είναι ο υπολογισμός των συντελεστών c

Αντίστροφος Μετασχηματισμός Ζ. Υλοποίηση συστημάτων Διακριτού Χρόνου. Σχεδίαση φίλτρων

Transcript:

Ψηφιακή Επεξεργασία και Ανάλυση Εικόνας Ακαδημαϊκό Έτος 06-7 Παρουσίαση Νο. Δισδιάστατα Σήματα και Συστήματα #

Βασικοί ορισμοί () Κάθε εικόνα είναι ένα δισδιάστατο (-D) σήμα. Αναλογική εικόνα: x t, t, t t, Eικόνα διακριτού χώρου: x n, n S[ x nt, n T ], n, n Z T, T R n, n, T, T ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ

Βασικοί ορισμοί () Ένα διακριτό δισδιάστατο σήμα έχει την μορφή πίνακα και στην γενική του μορφή δηλώνεται ως: x n, n, n n, Συνήθως όμως το πεδίο ορισμού είναι πεπερασμένο: x n, n, 0 n N, 0 n N Γραφική απεικόνιση δισδιάστατου σήματος ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 3

Σημαντικές ακολουθίες () Μοναδιαίος (κρουστικός) παλμός: n, n, 0, n, n αλλού 0 Μοναδιαίο βήμα: u n, n, 0, n, n αλλού 0 Εκθετική ακολουθία: x n n n, n a b, n n, ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 4

Σημαντικές ακολουθίες () n δ(n,n) μοναδιαίος παλμός u(n,n) n n μοναδιαίο βήμα n n δ(n) παλμός στήλης n δ(n) n παλμός γραμμής n ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 5

Ειδικές περιπτώσεις () Διαχωρίσιμες ακολουθίες: μία -D ακολουθία ονομάζεται διαχωρίσιμη εάν μπορεί να γραφεί ως x n n f n g, n Προφανώς έχει λιγότερους βαθμούς ελευθερίας Ο μοναδιαίος παλμός και το μοναδιαίο βήμα είναι διαχωρίσιμες ακολουθίες; ΝΑΙ n n n un n un u, n, n ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 6

Ειδικές περιπτώσεις () Περιοδικά σήματα: Μία -D ακολουθία ονομάζεται ορθογώνια περιοδική με περίοδο Ν xν εάν ισχύει x n, n xn N, n xn n N, Η στοιχειώδης περίοδος είναι το ορθογώνιο παραλληλόγραμμο [0,Ν )x[0,n ). Η ορθογώνια περιοδικότητα είναι απλή, αλλά δυστυχώς δεν μπορεί να καλύψει όλες τις περιπτώσεις περιοδικών -D σημάτων. ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 7

Ειδικές περιπτώσεις (3) Γενικός ορισμός περιοδικών σημάτων: Μία -D ακολουθία ονομάζεται περιοδική εάν ισχύει:,, x n n x n kn mn n kn mn Έτσι ορίζεται περιοδική επέκταση σε οποιεσδήποτε κατευθύνσεις, όχι κατ ανάγκην ορθογώνιες. Η βασική περίοδος είναι το παραλληλόγραμμο που ορίζεται από τα διανύσματα N [ ] T i N i N i ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 8

Μετασχηματισμοί στο πεδίο των συχνοτήτων Συνήθεις μετασχηματισμοί: DFT, DCT, Wavelet Γιατί οι μετασχηματισμοί είναι χρήσιμοι στην επεξεργασία εικόνας; Επεξεργασία στο πεδίο των συχνοτήτων. Φιλτράρισμα, αφαίρεση θορύβου, κυκλική μετατόπιση, συμπίεση, περιγραφή σχήματος Πλεονεκτήματα: - μικρότερη υπολογιστική πολυπλοκότητα - εναλλακτική ερμηνεία ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 9

Δισδιάστατος Μετασχηματισμός Fourier () Ο μετασχηματισμός Fourier δισδιάστατων σημάτων υπάρχει όταν η συνάρτηση είναι απόλυτα ολοκληρώσιμη και ορίζεται ως: FT : òò F( W, W ) = f ( t, t )exp(-i W t -iw t ) dt dt - - IFT : f( t, t ) = F( W, W )exp( iw t + iw t ) dw dw 4p òò - - ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 0

Δισδιάστατος Μετασχηματισμός Fourier () Στην περίπτωση διακριτών σημάτων χρησιμοποιείται ο διακριτός FT (DSFT Discrete Space Fourier Transform) FT διακριτού σήματος: å å F( w, w ) = f( n, n )exp(-iw n -iw n ) n =- n =- IFT διακριτού σήματος: p p f( n, n ) = F( w, w )exp( iw n + iw n ) dw dw 4 òò p - p - p ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ

Δισδιάστατος Μετασχηματισμός Fourier (3) Έστω μία ακολουθία x(n, n ) πεπερασμένης χωρικής επέκτασης. Τότε ο -D DFT αυτής δίνεται από τις σχέσεις: pnk pnk X k k x n n i i N- N- (, ) = åå (, )exp( - - ) n = 0 n = 0 N N pnk pnk xn n Xk k i i N- N- (, ) = åå (, )exp( + ) NN k = 0 k = 0 N N ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ

Δισδιάστατος Μετ/σμός Fourier (4) Η σχέση του DFT με τον DSFT είναι η εξής: (, ) = ( w, w ) k k X k k X p p w =, w = N N Γρήγορος υπολογισμός του D-DFT: δηλαδή ο DFT είναι μία δειγματοληψία του DSFT πάνω στον διπλό μοναδιαίο κύκλο. μπορεί να γίνει γρήγορα (μέσω D-FFT) με την μέθοδο των γραμμών-στηλών. N,,,, G n k x n n W n 0 N X k k G n k W n 0 nk N nk N W N i expi N i ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 3

Δισδιάστατος Μετασχηματισμός Fourier (5) Σημαντικές ιδιότητες του -D DFT. Γραμμικότητα (, ) = (, ) + (, )«(, ) = (, ) + (, ) x n n a v n n b w n n X k k a V k k b W k k. Κυκλική μετατόπιση (, ) = ( +, + )«(, ) = exp ( + ) (, ) x n n v n m n m X k k ik m ik m V k k 3. Διαχωρίσιμη ακολουθία (, ) = ( ) ( )«(, ) = ( ) ( ) x n n x n x n X k k X k X k 4. Θεώρημα Parseval x n n y n n ååx k k Y k k NN N - N - N - N - åå * * (, ) (, ) = (, ) (, ) n = 0 n = 0 n = 0 n = 0 5. Ετερο-συσχέτιση xy * (, ) = (, ) (, ) C k k X k k Y k k ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 4

Δισδιάστατος Μετασχηματισμός Συνημίτονου () DCT διακριτού σήματος: IDCT διακριτού σήματος: με ( + ) p ( + ) n k n k Ck (, k) 4 xn (, n)cos cos N- N- = åå n = 0 n = 0 N N ( + ) p ( + ) n k n k p xn (, n) w( n) w( n) Ck (, k)cos cos N- N- = åå NN k = 0 k = 0 N N w i /, ki 0, ki N Ο μετασχηματισμός DCT είναι διαχωρίσιμος. p ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 5

Δισδιάστατος Μετασχηματισμός Συνημίτονου () Υπολογισμός κατά γραμμές και στήλες ( n + ) N- = å n = 0 N Gn (, k) xn (, n)cos ( n + ) N - = å n = 0 N Ck (, k) Gn (, k)cos Υπολογισμός μέσω του DFT της y(n,n ) η οποία προκύπτει από κατοπτρική επέκταση της x(n,n ) σε περιοχή Ν xn k k p p Ck k W W Yk k k k (, ) = N N (, ) όπου WN i exp i Ni ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 6

Η μορφή της εικόνας στο πεδίο των συχνοτήτων () Συχνοτικό περιεχόμενο του DFT (συγκέντρωση ενέργειας γύρω από το (0,0)) lenna Λογαριθμική απεικόνιση του πλάτους του DFT ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 7

Η μορφή της εικόνας στο πεδίο των συχνοτήτων () Παραδείγματα συγκέντρωσης της ενέργειας πάνω σε συγκεκριμένες διευθύνσεις ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 8

Η μορφή της εικόνας στο πεδίο των συχνοτήτων (3) Συχνοτικό περιεχόμενο του DCT (συγκέντρωση ενέργειας στην πάνω αριστερή γωνία) lenna Γραμμική απεικόνιση του πλάτους του DCT ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 9

Η εικόνα στο πεδίο των συχνοτήτων (4) 0

Η εικόνα στο πεδίο των συχνοτήτων (5) Λάθος συμπέρασμα: Ο άνθρωπος μοιάζει πολύ με τον πίθηκο στο πεδίο συχνοτήτων Σωστό συμπέρασμα: Υπάρχει σημαντική πληροφορία που δεν είναι εύκολα απεικονίσιμη Δίδαγμα: Μην κάνεις πότε γνωριμίες στη βάση του πεδίου συχνοτήτων και μόνο ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ

Δισδιάστατα Συστήματα () Ένα δισδιάστατο διακριτό σύστημα T μετασχηματίζει ένα -D διακριτό σήμα εισόδου σε ένα -D διακριτό σήμα εξόδου y Γραμμικό σύστημα: n, n Txn n, Χωρικά αμετάβλητο σύστημα: y T y ax bx atx bt x n,n n m, n m Txn m n m, Επίσης, συνήθως τα -D συστήματα είναι μη-αιτιατά. x n,n Θα μας απασχολήσουν κυρίως γραμμικά και χωρικά αμετάβλητα συστήματα ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ

Δισδιάστατα Συστήματα () Τα συστήματα ορίζονται από την κρουστική τους απόκριση. Η σχέση εισόδου-εξόδου είναι FIR σύστημα: η περιοχή υποστήριξης IIR σύστημα: η υποστήριξης. y n, n xn, n hn n, Διαχωριζόμενο σύστημα: έχει περιορισμένη h n,n 0 n N, 0 n N h n,n έχει άπειρη περιοχή h n n h n h, n ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 3

Δισδιάστατα Συστήματα (3) Συστήματα BIBO (Bounded Input Bounded Output) : n, n, xn, n B B: yn n B, Ευσταθή συστήματα: hn n S n n, Τα FIR είναι εξ ορισμού ευσταθή συστήματα. ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 4

Συνέλιξη στις δύο διαστάσεις () Η συνέλιξη είναι ιδιαίτερα χρήσιμη στην επεξεργασία εικόνας (π.χ. φιλτράρισμα). Κυκλική συνέλιξη: Γραμμική συνέλιξη: xn,n με περιοχή υποστήριξης R 0 P 0,, P P P yn,n με περιοχή υποστήριξης 0, Q 0 C (, ) = (, )** (, ) «(, ) (, ) w n n x n n y n n X k k Y k k R Q, Q Q Η γραμμική συνέλιξη είναι: w L n, n ym, m xn m, n m Q Q m 0m 0 Η έξοδος έχει περιοχή υποστήριξης την 0, 0, R L L LL L i P i Q i, i, ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 5

Συνέλιξη στις δύο διαστάσεις () Έστω ότι επιλέγουμε περιοχή υποστήριξης με επέκταση N xn, όπου N i L i, και επεκτείνουμε με μηδενικά τις ακολουθίες x(n,n ) και y(n,n ) ώστε να ορίζονται σε όλη την περιοχή με διαστάσεις N xn. Τότε μπορεί εύκολα να δειχθεί ότι η κυκλική συνέλιξη και η γραμμική συνέλιξη των x και y, ταυτίζονται. Όταν έχουμε συνέλιξη ακολουθίας x(n,n ) με κρουστική απόκριση h(n,n ) που είναι διαχωρίσιμη τότε η συνέλιξη αυτή μπορεί να πραγματοποιηθεί με τη μέθοδο γραμμών-στηλών. ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 6